디브이비-에이치 수신기에서 리드-솔로몬 복호를 위한 프레임 경계 검출 방법 및 장치와 이를 이용한 멀티 프로토콜 캡슐화-순방향 에러 정정 복호 방법{FRAME BOUNDARY DETECTION METHOD AND APPARATUS FOR REED-SOLOMON DECODING IN A DVB-H RECEIVER AND METHOD FOR DECODING MULTI PROTOCOL ENCAPSULATION -FORWARD ERROR CORRECTION FRAME USING THE SAME}

도 1은 일반적인 DVB-H 시스템에서 TS 패킷의 데이터 구조를 도시한 도면,

도 2는 일반적인 DVB-H 시스템의 송신단에서 수행되는 RS 인코딩 동작을 설명하기 위한 도면,

도 3은 상술한 도 2에서의 RS 인코딩 과정과 상기 인코딩 결과 생긴 MPE 섹션 및 MPE-FEC 섹션의 송신 과정을 상세히 설명한 도면,

도 4는 일반적인 DVB-H 시스템의 송신단에서 TS 패킷을 전송하는 타임 슬라이싱(Time Slicing) 방식을 설명하기 위한 도면,

도 5는 일반적인 DVB-H 시스템에서 송신기의 내부 구성을 도시한 블록 구성도,

도 6은 일반적인 DVB-H 송신단에서 생성하는 MPE 섹션의 구조 및 필드 포맷을 도시한 도면,

도 7은 일반적인 DVB-H 송신단에서 생성하는 MPE-FEC 섹션의 구조 및 필드 포맷을 도시한 도면,

도 8은 상기 도 6 및 도 7에서 언급한 리얼 타임 파라미터의 메시지 포맷을 도시한 도면,

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 시스템에서 수신기의 내부 구성을 도시한 블록 구성도,

도 10 본 발명의 실시 예에 따른 MPE-FEC 프레임 복호 장치의 내부 구성을 도시한 블록 구성도,

도 11a 내지 도 11c 는 본 발명의 실시 예에 따른 MPE-FEC 프레임의 복호 방법을 상세히 도시한 순서도,

도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 상기 도 11c의 1136 단계에서 제어기가 프레임 경계 정보를 수신하지 못했을 경우 RS 복호를 수행하는 동작을 설명하기 위한 흐름도,

도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 송신단에서 MPE 섹션만을 송신하였을 경우에 제어기가 프레임 경계 정보를 수신하지 못했을 경우 상위 계층으로 전송하기 위한 동작을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명은 디지털 방송 서비스를 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 DVB(Digital Video Broadcastion)-H(Handheld) 시스템에서 방송 서비스를 수신하기 위해 RS 디코딩을 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 방송 서비스는 단말을 가진 모든 사용자들에게 제공하는 것을 목적으로 제공되는 서비스이다. 이러한 방송 서비스는 음성만을 제공하는 라디오 방송과 같은 오디오 방송 서비스와 음성 및 비디오 서비스를 제공하는 텔레비전과 같은 비디오 위주의 방송 서비스 및 음성, 비디오 및 데이터 서비스를 포괄하는 멀티미디어 방송 서비스로 구분된다. 이러한 방송 서비스들은 아날로그 방식을 기본으로 하고 있으며, 기술의 비약적인 발전에 따라 디지털 방송화가 이루어지고 있다. 또한 방송 서비스는 기존의 송신탑을 바탕으로 제공되던 방식에서 벗어나 유선으로 고화질 및 고속의 데이터를 함께 제공하는 유선 네트워크의 멀티미디어 서비스와 인공위성을 이용하여 멀티미디어 서비스를 제공하는 방식 및 유선과 인공 위성을 동시에 이용하는 방식 등의 다양한 방식으로 발전하고 있다.

이러한 방식들 중 하나로 상용 서비스에 박차를 가하고 있는 방식 중 하나가 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 방식의 서비스이다. 이러한 DMB 방식은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB)을 모체로 하여, 유럽에서 시행하고 있는 DAB의 기술 표준인 Eureka-147(European REserch Coordination Agency progect-147)에 근간을 두고 있다.

반면, DAB 기술의 근원지인 유럽에서는 멀티미디어 방송 서비스를 위해 DVB(Digital Video Broadcasting)라는 단체를 조직하고, 'DVB-H'라는 이름으로 휴 대 방송을 위한 별도의 기술 규격화 작업이 진행중이다. DVB-H(Handheld)는 유럽의 디지털 TV 방송 방식의 표준화 조직인 디지털 오디오 방송(DAB)가 위성 디지털 TV(DVB-S), 디지털 케이블 TV(DVB-C), 지상파 디지털 TV(DVB-T)에 이어 새롭게 개발중인 방송 규격이다.

DVB 그룹은 3세대 이동 통신(UMTS 또는 IMT-2000), 지상파 디지털 TV, 디지털 오디오 방송(DAB)로는 휴대 단말기를 통해 영화와 방송 드라마 등의 대용량 멀티미디어 컨텐츠를 구현할 수가 없다고 판단해 당초 'DVB-X(eXtention)'라는 이름으로 추진했다가 보다 분명하게 '휴대 방송'의 개념을 나타내는 DVB-H라는 명칭으로 바꾸었다.

DVB-H 는 유럽형 디지털 TV 전송 규격인 DVB-T에서 이동성을 강화하기 위한 규격으로 이동 단말이나 휴대용 영상 기기 등의 저 전력, 그리고 이동성, 휴대성 등을 고려하여 DVB-T에서 확장된 규격이다. 따라서, DVB-H의 대부분 물리 계층 규격은 DVB-T 의 규격을 그대로 따르며, 휴대/이동 수신을 위한 몇가지 부가적인 기능을 추가하였다.

DVB-H 시스템은 레이어 3(Layer 3) 아이 피(IP : Internet Protocol) 패킷들에 대하여 추가적인 오류 정정 부호화를 지원한다. 이러한 추가적인 오류정정 부호화 과정을 멀티 프로토콜 캡슐화-순방향 에러 정정(Multi Protocol Encapsulation - Forward Error Correction : MPE-FEC)이라고 한다.

DVB-H 시스템에서 방송 데이터는 IP 데이터그램(Datagram)으로 만들어지고, IP 데이터그램을 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 부호화하여 MPE-FEC 프레임이 형성된 다. 따라서, MPE-FEC 프레임은 IP 데이터그램이 실리는 MPE 섹션과, RS 부호화에 따른 패리티 데이터(Parity Data)가 실리는 MPE-FEC 섹션으로 구성된다. 그리고 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션은 DVB-H 시스템의 전송 단위인 TS(Transport Stream) 패킷의 페이로드(Payload)에 실려 물리 계층을 통해 전송된다.

도 1은 일반적인 DVB-H 시스템에서 TS 패킷의 데이터 구조를 도시한 도면이다. 도 1에서 참조부호 100은 IP 데이터 그램으로서, 상기 데이터그램에는 데이터가 전송되는 종단의 주소 정보가 저장된 헤더(102)와 방송 데이터가 실리는 페이로드(104)가 포함된 패킷을 의미한다. 참조부호 106은 IP 데이터 그램(100)이 실리는 MPE 섹션 또는 IP 데이터그램(100)들의 패리티 데이터가 실리는 MPE-FEC 섹션을 도시한 것이다. MPE 또는 MPE-FEC 섹션은 헤더(108)와 페이로드(110)로 구성되며, 헤더(108)에는 페이로드에 들어있는 데이터가 MPE 섹션인지 MPE-FEC 섹션인지의 여부를 알려주는 정보가 포함되어있으며, 페이로드(110)에는 상기 IP 데이터그램(100)또는 IP 데이터그램(100)의 패리티 데이터가 저장된다. 참조부호 112는 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(106)이 저장되는 TS 패킷을 도시한 것이다. 여기서 하나의 TS 패킷(112)은 다수의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(106)을 포함하거나 하나의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(106)이 다수의 TS 패킷(112)을 통해 전송될 수 있다. 상기 TS 패킷(112)의 헤더(114)에 패킷 식별자(Packet Identifier : PID)가 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 전송하는 패킷을 지시하면, 수신측에서는 페이로드(116)를 통해서 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션(106)이 수신된 것으로 간주하고, 헤더(114)의 PID가 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 전송하는 패킷을 지시하지 않으면, 페이로드 (116)에는 프로그램 특정 정보와 서비스 정보(Program Specific Information/Service Information : PSI/SI)(이하에서 "방송 서비스 정보"라 함)가 포함되어있음을 알 수 있게 된다.

DVB-H 시스템에서는 상기 MPE-FEC 과정의 결과로써 IP 데이터그램(100)들을 RS 부호화하여 MPE-FEC 프레임이 형성된다. 상기 MPE-FEC 프레임을 구성하는 데이터들은 섹션이라는 전송단위로 재구성되며, IP 데이터그램(100)은 섹션 헤더(Header)(108)와 CRC(Cyclic Redundancy Checking) 32 비트가 추가되어 MPE 섹션으로 재구성되고 RS 부호화를 통해 생성된 패리티 데이터 또한, 섹션 헤더와 CRC 32비트가 추가되어 MPE-FEC 섹션으로 재구성된다. 섹션 헤더(108)에는 MPE-FEC 복호화와 후술할 타임 슬라이싱(Time Slicing)에 필요한 정보를 포함하고, 섹션의 앞부분에 위치한다. CRC 32비트는 섹션의 뒷부분에 위치한다. 이러한 섹션들은 최종적으로 트랜스포트 스트림(Trasport Stream ; TS) 패킷(112)의 페이로드(116) 부분에 실려서 물리 계층을 통해 전송되게 된다.

이하에서는 도 2를 참조하여 송신단에서 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 생성하는 과정을 설명하기로 하겠다.

도 2는 일반적인 DVB-H 시스템의 송신단에서 수행되는 RS 인코딩 동작을 설명하기 위한 도면이다. DVH-B 송신단에서는 일반적으로 물리 계층과 링크 계층에서 각각 한번 씩의 RS 인코딩을 수행하게 되는데, 상기 도 2에서 설명하는 RS 인코딩은 링크 계층에서 수행되는 것이다.

상기 도 2에서 참조번호 200은 DVB-H 시스템에서 MPE-FEC 프레임의 가로 방 향(Column)크기를 나타내며, 참조번호 202는 MPE-FEC 프레임의 세로 방향(Row)의 크기를 나타낸다. 가로방향 즉, 열(Column)(200)은 255 바이트(Byte)로 구성되며, 그 중 왼쪽 영역은 방송 데이터인 IP 데이터그램(100)을 포함하는 MPE 섹션이 저장되는 방송 데이터 테이블 영역(Application Data Table region)(204)이며 가로방향 길이는 191 바이트이고, 오른쪽 영역은 상기 방송 데이터 테이블 영역(204)에 저장된 방송 데이터를 RS 인코딩한 결과 발생한 RS 데이터 또는 패리티 데이터가 저장되는 RS 데이터 테이블 영역(206)으로 가로 길이는 64바이트이다. 반면, 세로 방향 즉, 행(row)(202)은 가변적이며, 길이는 최대 1024행 까지가 될 수 있다.

상기 도 2와 같이 방송 데이터 테이블 영역(204)에는 IP 데이터그램(100) N개가 수직방향(Vertical)으로 저장되며, 만일 상기 방송 데이터 테이블 영역(204)이 상기 1부터 N까지의 IP 데이터그램들로 채워지지 않는다면, 나머지 공간은 참조부호 208과 같이 "0"으로 채우는 제로 패딩(Zero-Padding)을 실시 하여 방송 데이터 테이블 영역(204)을 모두 채우게 된다. 방송 데이터 테이블 영역(204)에 IP 데이터 그램 또는 제로 패딩의 결과 "0"이 다 채워지게 되면, 가로방향(Horizonal)으로 RS 인코딩(Encoding)을 수행하고, 상기 RS 인코딩의 결과 생긴 패리티(parity) 데이터를 상기 도 2에 도시된 바와 같이 RS 데이터 테이블 영역(206)에 가로 방향으로 채워지게 된다.

도 3a는 DVB-H 송신단에서 MPE-FEC 프레임을 생성하는 과정을 설명하는 개념도이다.

상기 도 3a에서 도시된 MPE-FEC 프레임은 가로방향은 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 가로방향으로 255바이트(200), 세로 방향으로는 최대 1024 행(Row)(202)을 갖는 크기를 갖으며, 이미 상술한바와 같이 몇가지 조건이 존재한다. 먼저, IP 데이터그램들(300, 302, 304, 306)은 수직방향(Vertical) 방향으로 채워진다. 방송 데이터 테이블 영역(Application Data Table)은 RS 인코딩을 위해 모두 채워져야한다. 따라서, IP 데이터그램들(300, 302, 304, 306)로 다 채워지지 않는다면, 참조번호 308과 같이 "0"을 채워넣는 패딩(Padding)을 실시해야 한다.

상기 도 3a에서 RS 코드워드들은 상기 방송 데이터 테이블 영역에서 수평방향(Horizonal)으로 계산되어지며, RS 컬럼(310, 312)들은 수직방향으로 형성된다.

행(Row)(k)는 선택적이며, 최대 1024 row 까지의 길이를 갖을 수 있다.

상기 도 3a에서 점선으로 분리된 부분만큼 각각 가로 방향(Horizonal)으로 RS 인코딩이 실시 되며, 그 결과는 RS 데이터 테이블 영역에 저장된다. 상술한 바와 같이 생성된 MPE-FEC 프레임은 도시되지 않은 송신단의 메모리에 저장된다.

상기 메모리에 저장된 MPE-FEC 프레임의 방송 데이터 테이블 영역과 RS 데이터 테이블 영역은 수직방향(Vertical)으로 각각 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션으로 생성되어 전송된다.

즉, IP 데이터그램 1(300)은 MPE 섹션 1(314), IP 데이터그램 2(302)와 두 번째 열의 IP 데이터그램 3(304)의 일부는 MPE 섹션 2(316), 세 번째 열에 저장된 IP 데이터그램 3(304)의 일부와 세 번째 열의 IP 데이터그램 4(306)의 일부는 MPE 섹션 3(318), 마지막으로 네 번째 열의 IP 데이터그램 4(306)는 MPE 섹션 4(320)로 생성된다. 여기서, 제로 패딩(308)한 부분은 MPE 섹션 생성 시 포함되지 않으며, 단지 RS 데이터를 생성하기 위한 RS 인코딩을 수행하기 위해 "0"으로 채워넣은 부분이다. 수신단에도 상기 제로 패딩된 부분은 "0"으로 채우고 RS 복호를 통해 IP 데이터그램을 출력하게 된다.

또한, RS 데이터 테이블에 저장된 RS 데이터도 수직방향으로 각각 추출되어 MPE-FEC 섹션 1(322) 및 MPE-FEC 섹션 2(324)로 생성된다.

도 3b는 상기 도 3a에서 생성된 MPE-FEC 프레임을 송신하는 과정을 설명하는 개념도이다. 도 3a에서 같이 생성된 MPE 섹션(314, 316, 318, 320)과 MPE-FEC 섹션(322, 324)는 도시되지 않은 변조부를 통해 송신되게 되게 되며, 그 순서는 MPE 섹션 1(314)부터 MPE-FEC 섹션 2(324) 순서로 전송되게 된다.

수신단에서는 수신된 IP 데이터그램에 대한 패리티 정보를 근거로 RS 디코딩을 수행하여 오류가 발생한 IP 데이터그램을 복원한다. 즉, 만일, 참조번호 326 에 오류가 발생하게되면, 참조번호 328과 같이 수신단에서는 수신된 MPE-FEC 섹션 1(322), 2(324)에 포함된 RS 데이터를 근거로 오류를 복구하게된다.

도 4는 일반적인 DVB-H 시스템의 송신단에서 TS 패킷을 전송하는 타임 슬라이싱(Time Slicing) 방식을 설명하기 위한 도면이다.

일반적인 송신기는 참조번호 406과 같이 일정한 대역폭으로 데이터를 송신하지만, DVB-H 시스템의 송신단은 참조번호 410과 같이 소정 데이터의 묶음인 버스트(Burst)를 전송한다.

또한, DVB-H 시스템은 수신기의 전력 소모를 줄이기 위해 타임 슬라이싱을 지원한다. 타임 슬라이싱은 데이터를 버스트 형태로 전송하는 방식을 의미한다. 즉 , 전체 시간 구간(400) 동안에 전송되어야 할 데이터를 전송률을 높여서 버스트 구간 동안만 전송한다. 따라서, 전체 시간 구간(400)동안은 데이터가 전송되는 버스트 구간(402)과 데이터가 전송되지 않는 오프 타임(Off time) 구간(404)으로 나누어진다.

상기 도 4에서 참조부호 406은 타임 슬라이싱을 수행하지 않고 일반적인 스트림을 전송할 때의 평균 대역폭(Average Bandwidth)을 의미하며, 참조부호 408은 DVB-H 시스템의 송신단에서 전송되는 버스트 대역폭(Burst Bandwidth)을 의미한다. 또한, 전체 시간 구간(400)는 상술한 바와 같이 현재 버스트의 전송이 시작된 시점부터 다음 버스트의 전송이 시작되는 시점까지의 기간을 의미하며 버스트가 전송되는 구간(402)과 아무 데이터도 전송되지 않는 오프 타임(Off-Time)(404)구간으로 구성된다. 버스트 구간(Burst Duration)(402)은 버스트가 전송되는 시작구간과 끝구간을 의미하며, 각각의 버스트 구간 사이에는 트랜스포트 패킷이 전송되지 않는 오프 타임이 존재한다. 그리고, 한 개의 버스트 사이즈(410)에는 한 개의 MPE-FEC 프레임이 전송 될 수 있다.

도 5는 일반적인 DVB-H 시스템에서 송신기의 내부 구성을 도시한 블록 구성도로서, 도 1내지 도 4에 도시된 DVB-H 시스템의 특징은 다수의 사용자에게 IP 데이터를 방송 데이터로 송출함과 아울러 방송 데이터의 오류 정정을 위해 RS 데이터(또는 RS 패리티 데이터 :본 발명에서는 두 용어를 같은 의미로 사용하기로 하겠다.)를 함께 전송한다는 점이다.

도 5에서 MPE-FEC 부호화기(502)는 방송 데이터로 송신되는 IP 데이터그램을 섹션 단위로 전송하도록 IP 데이터그램이 포함된 MPE 섹션을 생성하고, 상기 MPE 섹션의 순방향 오류 정정(FEC)(Forward Error Correction)을 위한 패리티 데이터가 포함된 MPE-FEC 섹션을 생성한다. 상기 패리티 데이터는 잘 알려진 외부 부호화 기술인 RS 부호화(Encoding)를 통해 생성된다. 상기 MPE-FEC 부호화기(Encoder)(501)의 출력은 타임 슬라이싱(time slicing) 처리기(503)로 전달되어 방송 데이터를 버스트로 전송하기 위한 시분할 처리가 이루어진다. 상술한 바대로 하나의 MPE-FEC 프레임은 하나의 버스트 구간을 통해 전송된다. 한편 타임 슬라이싱 처리를 거친 IP 데이터그램은 HP(High Priority) 스트림 처리를 거친 후, 변조차수(Modulation Order)와 계층적(Hierarchical) 혹은 비계층적(Non-Hierarchical)인 전송 모드에 따라 직/병렬 신호로 변환 처리될 수 있다.

도 5에서 비트 인터리버(505)와 심볼 인터리버(507)는 전송 오류를 분산시키는 비트 단위의 인터리빙과 심볼 단위의 인터리빙을 각각 수행한다. 그리고 인터리빙된 신호는 심볼 매핑기(Symbol Mapper)(509)를 통해 QPSK, 16 QAM 혹은 64 QAM 등 정해진 변조 방식에 따라 심볼 매핑되어 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(511)로 전달된다. 상기 IFFT부(511)는 주파수 영역의 신호를 시간 영역의 신호로 변환하여 출력하고, IFFT 처리된 신호는 도시되지 않은 보호 구간 삽입기를 통해 보호 구간(Guard Interval)이 삽입되어 기저 대역의 OFDM 심볼 신호로 생성된다. 상기 OFDM 심볼은 디지털 기저 대역 필터에 의해 펄스 성형된 후 RF 변조기(513)를 통해 변조 과정을 거쳐서 최종적으로 안테나(515)를 통해 DVB-H 신호인 TS 패킷으로 전송된다.

도 6은 일반적인 DVB-H 송신단에서 생성하는 MPE 섹션의 구조 및 필드 포맷을 도시한 것이다. MPE 섹션은 상기 도 1 및 도 3에서 설명한 바대로 MPE-FEC 프레임의 방송 데이터 테이블 영역(204)에서 수직 방향으로 IP 데이터그램(application data)(600)을 추출하고 섹션 헤더(Section Header)(602)와 CRC(Cyclic Redundancy Checking) 32 비트(604)가 추가되어 MPE 섹션으로 재구성된다. 참조부호 606는 상기에서 언급한 섹션 헤더(602), 방송 데이터인 IP 데이터그램(602), CRC 비트(604)가 포함된 MPE 섹션의 메시지 포맷을 도시한 것이다. 수신단에서는 상기 참조부호 608인 "0x3eb"를 검출하여 수신된 데이터가 MPE 섹션이라는 것을 알게 된다.

참조부호 610은 리얼 타임 파라미터(Real time parameter)로서, 송신단에서 RS 인코딩을 수행하지 않은 MPE 섹션을 보낼 때와 수신단에서 CRC 체크를 통해 MPE-FEC 프레임이 정상 수신되었음을 확인되었을 때, IP 데이터그램을 상위 계층으로 전송하기 위한 시점을 나타내는 프레임 경계(Frame_boundary) 정보를 포함하고 있다. 상기 리얼 타임 파라미터는 하기의 도 8을 참조하여 설명하기로 하겠다.

도 7은 일반적인 DVB-H 송신단에서 생성하는 MPE-FEC 섹션의 구조 및 필드 포맷을 도시한 것이다.

MPE 섹션의 RS 부호화를 통해 생성된 패리티 데이터(RS 데이터)(700) 또한, 섹션 헤더(702)와 CRC 32비트(704)가 추가되어 MPE-FEC 섹션으로 재구성된다. 상술한 바와 같이 섹션 헤더(708)에는 MPE-FEC 복호화와 후술할 타임 슬라이싱(Time Slicing)에 필요한 정보를 포함하고, 섹션의 앞부분에 위치한다. CRC 32비트(704)는 섹션의 뒷부분에 위치한다. 이러한 섹션들은 최종적으로 트랜스포트 스트 림(Trasport Stream ; TS) 패킷(112)의 페이로드(116) 부분에 실려서 물리 계층을 통해 전송되게 된다.

참조부호 706은 상기에서 언급한 섹션 헤더(702), RS 데이터(702), CRC 비트(704)가 포함된 MPE-FEC 섹션의 메시지 포맷을 도시한 것이다. 수신단에서는 상기 참조부호 708인 "0x78b"를 검출하여 수신된 데이터가 MPE-FEC 섹션이라는 것을 알게 된다.

참조부호 710은 리얼 타임 파라미터(Real time parameter)로서, 송신단에서 RS 인코딩을 수행한 뒤에 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션을 보낼 때, 수신단에서는 상기 수신된 MPE 섹션에 RS 디코딩을 수행하기 위해 필요한 MPE-FEC 프레임의 프레임 경계 정보(Frame_boundary)와 방송 데이터 테이블 영역(Application data table region)의 테이블 경계 정보(Table_boundary)가 포함되어 있으며, 이에 대한 내용은 하기의 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

도 8은 상기 도 6 및 도 7에서 언급한 리얼 타임 파라미터의 메시지 포맷을 도시한 것이다.

델타_t(delta-t)(800)는 다음의 MPE-FEC 프레임이 전송되는 즉, 버스트 구간이 시작되는 시간을 나타낸다.

테이블 경계 정보(Table_boundary)(802)는 DVH-B 시스템의 송신단에서 생성한 MPE 섹션이 방송 데이터 테이블 영역에서의 마지막 MPE 섹션인지 여부를 알게 해준다. 만일, 테이블 경계 정보(802)가 "1"로 설정되면 현재 전송된 MPE 섹션이 MPE-FEC 프레임에서 방송 데이터 테이블 영역의 마지막 섹션임을 의미한다.

프레임 경계 정보(Frame_boundary)(804)는 DVB-H 시스템의 송신단에서 생성한 섹션이 MPE-FEC 프레임의 마지막 MPE-FEC 섹션인지의 여부를 알게 해준다. 만일, 프레임 경계 정보(804)가 "1"로 설정되면 현재 전송된 MPE-FEC 섹션이 MPE-FEC 프레임의 마지막 MPE-FEC 섹션임을 의미한다.

만일, 송신단에서 RS 인코딩을 수행하지 않는다면, 상기 테이블 경계 정보(802)와 프레임 경계 정보(804)는 등가의 의미를 갖는다. 따라서, 송신단에서 RS 부호화를 수행하지 않은 MPE 섹션만을 보냈을 경우에는 수신단에서 상기 테이블 경계 정보(802)를 근거로 수신된 MPE 섹션을 상위 계층으로 전송할 시점을 계산하게 된다.

그리고, 수신단에서는 상기 프레임 경계 정보(804)를 근거로 CRC 체크를 통해 MPE-FEC 프레임이 정상 수신되었음을 확인하게 되었을 때, 상위 계층으로 IP 데이터그램을 전송하기 위한 시점을 알 수 있다.

즉, 일반적인 DVB-H 시스템의 수신기가 물리 계층을 통해 수신된 TS 패킷으로부터 순수한 IP 데이터그램을 복원하기 위해서는 TS 패킷에서 섹션을 추출해내야 한다. 그리고 각 섹션의 페이로드들은 MPE-FEC 프레임으로 재구성되어야 하고 RS 복호화 과정이 수행되면 IP 데이터그램으로 복원될 수 있다.

상술한 바와 같이 DVB-H 시스템의 송신단에서는 타임슬라이싱 방법을 사용하여 MPE-FEC 프레임을 버스트구간(402)에만 전송하게 된다. 만일 송신단에서 방송 데이터 테이블 영역(204)에 RS 인코딩을 수행하여 송신하였다면, 오프 타임(404)구간에서 수신단이 상기 수신한 MPE-FEC 프레임에 대해 디코딩을 수행하게 된다. 반면에 송신단에서 방송 데이터 테이블 영역(204)인 MPE 섹션에대해 RS 인코딩을 수행하지 않고 송신하였다면, 오프 타임(404)구간에서 수신단은 상기 수신한 방송 데이터 테이블 영역(204)의 MPE 섹션을 상위 계층으로 전송하여 사용자에게 방송 서비스를 제공할 수 있게 한다.

따라서, RS 복호화 과정을 시작하기 위해서는 수신기가 MPE-FEC 프레임의 재구성을 완료했다고 판단해야 한다. MPE-FEC 프레임을 구성하는 마지막 섹션은 상기 도 8에서 상술한 바와 같이 섹션 헤더에 현재 섹션이 마지막 섹션이라는 정보를 가지고 있으므로 이 정보를 가지고 MPE-FEC 프레임이 수신기에서 재구성되었다고 판단할 수 있다.

그러나, 프레임을 구성하는 마지막 섹션이 제대로 수신되지 않으면 즉, 상기 테이블 경계 정보(800) 또는 프레임 경계 정보(802)가 수신되지 않으면, MPE-FEC 프레임이 재구성되었는지 여부에 대한 판단이 불가능해진다. 그로인해 수신단에서는 RS 복호(Decoding)화를 시작할 수 없게 되어 RS 복호를 시작하지 않고 계속 대기 상태에 머물게 되는 비정상적인 동작을 하게 된다. 즉, 수신단에서 상기 도 7에서 설명한 리얼 타임 파라미터(702)의 프레임 경계 정보(802)를 수신하지 못하면, RS 복호를 수행할 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 수신단에서 RS 부호화되지 않은 MPE 섹션을 수신하였을 경우에 테이블 경계 정보(800)를 수신하지 못한다면, 수신된 MPE 섹션을 상위 계층으로 전달할 시점을 알 수 없게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명의 목적은 DVB-H 시스템에서 TS 패킷을 수신하여 방송 데이터인 IP 데이터그램을 복원하는 MPE-FEC 프레임의 복호 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 DVB-H 시스템의 수신단에서 MPE-FEC 프레임의 경계값을 수신하지 못하더라도 방송 데이터를 사용자에게 제공할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 DVB-H 시스템의 수신기에서 MPE-FEC 프레임의 프레임 경계값을 검출하지 못하더라도 프레임 경계를 검출하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에서 MPE-FEC 프레임을 복호하기 위한 방법은, 무선망을 통해 버스트 구간동안 수신된 트랜스포트 스트림 패킷에 포함된 패킷 식별자 정보(Packet Identifier : PID)를 필터링하여 방송 서비스 정보(PSI/SI)를 검출하는 과정과, 무선망을 통해 버스트 구간동안 수신된 트랜스포트 스트림 패킷에 포함된 패킷 식별자 정보를 필터링하여 섹션 테이터가 포함된 트랜스포트 스트림 패킷을 검출하는 과정과, 상기 수신된 섹션 데이터의 헤더 정보로부터 테이블 아이디를 검출하여 상기 섹션 데이터의 종류를 확인하는 과정과, 상기 섹션 데이터가 MPE-FEC 섹션으로 확인된 경우 상기 MPE-FEC 섹션으로부터 추출된 리드-솔로몬 데이터와 MPE 섹션의 IP 데이터그램을 프레임 버퍼링하는 과정과, 버스트 구간 타이머가 상기 방송 서비스 정보에 포함된 최대 버스트 구간 정보에 미리 설정된 시간만큼 계수하는 과정과, 상기 섹션 데이터의 헤더 정보에서 프레임 경계 정보를 근거로 마지막 MPE-FEC 섹션이 수신되었는지 검출하는 과정과, 상기 마지막 MPE-FEC 섹션이 수신되지 않았다면, 상기 버스트 구간 타이머가 상기 미리 설정된 시간을 계수(計數)하였는지 검사하는 과정과, 상기 버스트 구간 타이머가 상기 미리 설정된 시간을 계수하였을 경우에, 상기 버퍼링된 리드-솔로몬 데이터를 이용하여 오류가 정정된 IP 데이터그램을 출력하는 과정을 포함한다.

상술한 본 발명의 목적인 MPE-FEC 프레임의 경계를 검출하기 위한 본 발명의 장치는, 무선 망을 통해 수신된 트랜스포트 스트림 패킷에서 추출된 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션을 구분하여 저장하는 버퍼와, 상기 MPE-FEC 섹션에 포함된 리드-솔로몬 데이터를 이용하여 상기 MPE 섹션의 IP 데이터그램의 오류 정정을 수행하는 리드-솔로몬 복호기와, 트랜스포트 스트림의 패킷의 헤더에 포함된 방송 서비스 정보에 포함된 최대 버스트 구간 정보에 설정된 시간만큼 시간을 계수하는 버스트 구간 타이머와, 이전에 수신된 MPE-FEC 프레임에 포함된 현재 버스트 구간 시작 시점에 대한 정보를 근거로 상기 버스트 구간 타이머를 동작시키고, 상기 수신된 MPE-FEC 섹션이 마지막 섹션이 아니라면, 상기 버스트 구간 타이머가 상기 최대 버스트 구간 정보에 미리 설정된 시간만큼 시간을 계수했는지 검사하고, 상기 버스트 구간 타이머가 상기 미리 설정된 시간만큼 계수하였다면, 상기 리드-솔로몬 복호기를 제어하여 수신된 IP 데이터그램을 복호하게 제어하는 제어기를 포함한다.

상술한 본 발명의 목적인 MPE-FEC 프레임의 경계를 검출하기 위한 본 발명의 방법은, 무선 망을 통해 버스트 구간 동안 수신된 트랜스포트 스트림 패킷으로부터 추출된 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션을 프레임 버퍼링하는 과정과, 이전에 수신된 트랜스포트 스트림 패킷에서 추출된 섹션 헤더에 포함된 정보를 근거로 상기 버스트 구 간의 시간을 계수하기 위한 버스트 구간 타이머를 구동시키는 과정과, 상기 추출된 MPE-FEC 섹션이 마지막 섹션인지 여부를 검사하는 과정과, 상기 MPE-FEC 섹션이 마지막 섹션이 아닌 경우, 상기 버스트 구간 타이머가 미리 상기 버스트 구간만큼 시간을 계수하였는지 검사하는 과정과, 상기 계수된 시간이 상기 버스트 구간일 경우에 리드-솔로몬 복호를 수행하여 복호된 IP 데이터그램을 상위 계층으로 전송하는 과정을 포함한다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하겠다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의해야 한다. 하기에서 구체적인 특정사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-H 시스템에서 수신기의 내부 구성을 도시한 블록 구성도이다.

도 9에서 무선망으로부터 수신된 TS 패킷은 안테나(901)를 통해 RF 복조기(903)로 수신되고, RF 복조기(903)를 통해 주파수 하향 변환되고 디지털 신호로 변환된 TS 패킷의 OFDM 심볼들은 FFT(Fast Fourier Transform)(905)를 통해 주파수 영역의 신호로 변환된다. 심볼 디매핑기(Symbol Demapper)(907)는 수신 신호를 QPSK, 16 QAM 혹은 64 QAM 등 정해진 변조 방식에 대응되게 심볼 디매핑하고, 심볼 디인터리버(Symbol Deinterleaver)(909)와 비트 디인터리버(Bit Deinterleaver) (911)는 심볼 단위의 디인터리빙과 비트 단위의 디인터리빙을 각각 수행하여 원래 신호로 복원한다. 그리고 타임 슬라이싱 처리기(913)는 미리 정해진 버스트 구간 마다 MPE-FEC 프레임이 포함된 TS 패킷 또는 MPE 프레임만이 포함된 TS 패킷을 수신하도록 스위칭 동작을 반복한다. 여기서 상기 버스트 구간은 각 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션의 헤더에 포함되어 다음 버스트 구간의 시작 시간을 지시하는 델타(Delta) t 정보(800)를 수신하여 확인할 수 있다.

그리고 도 9에서 MPE-FEC 복호화기(Decoder)(915)는 패킷 식별자(Packet Identifier : PID) 필터링을 수행하여 TS 패킷의 헤더 정보로부터 패킷 식별자(Packet Identifier : PID)가 MPE 또는 MPE-FEC 섹션을 전송하는 패킷이라고 지시하면, MPE 섹션이나 MPE-FEC 섹션이 수신된 것으로 간주하고, 그렇지 않은 경우 않은 경우 TS 패킷으로부터 프로그램 특정 정보와 서비스 정보(Program Specific Information/Service Information : PSI/SI)(이하, "방송 서비스 정보")를 수신하여 타임 슬라이싱과 MPE-FEC 적용 여부 등 방송 수신과 관련된 서비스 정보를 수신한다. 한편 상기 방송 서비스 정보(PSI/SI)를 수신한 MPE-FEC 복호화기(915)는 수신된 TS 패킷으로부터 MPE-FEC 프레임을 구성하는 MPE 섹션의 IP 데이터그램과 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 구분하여 각각 내부 버퍼의 방송 데이터 테이블 영역(Application data table region)과 RS 데이터 테이블 영역(RS data table region)에 저장하고, RS 복호를 수행하여 원래 방송 데이터를 복원한다.

도 10 본 발명의 실시 예에 따른 MPE-FEC 프레임 복호 장치의 내부 구성을 도시한 블록 구성도로서, 이는 도 9의 MPE-FEC 복호화기(915)의 구성을 나타낸 것이다.

도 10의 장치는 수신된 TS 패킷으로부터 추출된 MPE 섹션의 IP 데이터그램과 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 일시 저장하기 위한 버퍼(1010)와, 상기 패리티 데이터를 이용하여 IP 데이터그램의 오류 정정을 수행하는 RS 복호기(Decoder)(1030)와, 송신기로부터 물리 계층을 통해 전달된 방송 서비스 정보(PSI/SI) 정보를 분석하여 MPE-FEC의 적용 여부를 확인함은 물론 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션으로부터 상기 IP 데이터그램과 패리티 데이터를 각각 추출하여 상기 버퍼(1010)에 저장시키고, 상기 도 8에 도시된 리얼 타임 파라미터에 포함되어 다음 버스트 구간이 시작되는 시점을 나타내는 델타 t(800) 정보를 근거로 버스트 구간 타이머(1070)가 후술할 최대 버스트 구간을 계수할 시점을 제어하고, 상기 RS 복호기(1030)를 통해 상기 IP 데이터그램을 RS 복호하는 전반적인 동작을 제어하는 제어기(1050)를 구비하여 구성된다.

도 10에서 상기 버퍼(1010)는 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션에 대한 CRC를 수행하기 위한 순환 버퍼(circular buffer)(1011)와, MPE 섹션의 IP 데이터그램과 MPE-FEC 섹션의 패리티 데이터를 구분되게 저장하고 RS 복호가 수행되는 프레임 버퍼(frame buffer)(1013)와, 상기 CRC 결과에 따른 신뢰성 정보를 마킹하기 위한 이레이져 버퍼(erasure buffer)(1015)를 포함하여 구성된다.

상기 제어기(1050)는 TS 패킷이 수신된 경우 먼저 방송 서비스 정보(PSI/SI) 정보를 분석하여 MPE-FEC의 적용 여부를 확인한 후, 이후 수신되는 TS 패킷으로부터 헤더 정보를 제거한 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 상기 순환 버퍼(1011)에 저장하여 CRC를 수행한다.

상기 CRC 결과가 'GOOD'인 경우 제어기(1050)는 해당 섹션 데이터의 헤더 정보를 확인하여 MPE 섹션의 페이로드(IP 데이터그램)는 프레임 버퍼(1013)의 방송 데이터 테이블 영역에 저장하고, MPE-FEC 섹션의 페이로드(패리티 데이터)는 프레임 버퍼(1013)의 RS 데이터 테이블 영역에 저장한다. 또한 제어기(1050)는 상기 CRC 결과에 따라 IP 데이터그램과 패리티 데이터의 정상 수신 여부를 상기 이레이져 버퍼(1015)에 신뢰성 정보로 마킹하고, 상기 RS 복호기(1030)를 통해 수신 오류가 발생된 IP 데이터그램을 패리티 데이터를 이용하여 RS 복호하고, 오류를 정정하여 상위 계층으로 출력한다.

상기 제어기(1050)는 상기 이레이져 버퍼(1015)의 모든 영역에 신뢰성 정보가 마킹된 경우(즉, MPE-FEC 프레임의 모든 IP 데이터그램이 정상 수신된 경우) 상기 RS 복호 동작을 생략한다. 또한, 제어기(1050)는 프레임 경계 정보 또는 테이블 경계 정보를 수신하지 못하여 RS 복호를 할 시점 또는 수신된 MPE 섹션을 상위 계층으로 전달할 시점을 알 수 없게 되는 것을 방지하기 위해 버스트 구간 타이머를 제어한다. 이때, 제어기(1050)는 상술한 리얼 타임 파라미터의 델타 t(800) 정보를 근거로 다음 버스트 구간이 시작될 시점을 상기 버스트 구간 타이머(1070)로 전송하며, 버스트 구간 타이머(1070)는 상기 델타 t(800) 정보를 근거로 미리 정해진 시간을 계수할 시점을 알 수 있게 된다.

또한, 제어기(1050)는 방송 서비스 정보에 포함된 하기 <표 1>에 기재된 최대 버스트 구간 정보(max_burst_duration)를 근거로 상기 버스트 구간 타이머(1070)가 계수할 시간을 지시하며, 상기 버스트 구간 타이머(1070)가 상기 계수할 시간을 계수하여 미리 정해진 시간을 계수한다면, 그 결과를 제어기(1050)로 출력하거나, 제어기(1050)가 상기 버스트 구간 타이머(1070)가 계수한 값을 주기적으로 측정함으로써, 버스트 구간이 종료되었는지를 알 수 있다.

따라서, 제어기(1050)는 상기 값을 근거로 RS 복호를 위해 RS 복호기를 제어할 시점이나, 수신된 IP 데이터그램을 상위 계층으로 전송하게 된다.

여기서, 최대 버스트 구간 정보는 DVB-H 시스템에서 타임 슬라이싱 방식으로 MPE-FEC 프레임을 전송할 시 전송되는 버스트 구간의 최대 크기를 의미하며, 상기 버스트 구간 타이머(1070)는 이전 버스트 구간에 상기 제어기로부터 수신한 델타 t (800)정보가 지시하는 버스트 구간 시작 시점부터 최대 버스트 구간(max_burst_duration)을 계수한다.

버스트 구간 타이머(Burst Duration Timer)(1070)는 DVB-H 시스템의 송신단에서 MPE-FEC 프레임을 송신하는 버스트 구간(402) 동안만 동작하는 타이머이다. 즉, 상술한 바와 같이 버스트 구간 타이머(1070)는 제어기(1050)의 제어에 의해 송신단에서 전송한 MPE-FEC 프레임의 수신이 시작됨과 동시에 버스크 구간(402)를 계수(計數)(count)하며, 버스트 구간(402)의 종료 시점을 제어부(1050)으로 알려줄 수도 있으며, 제어기(1050)가 상기 버스트 구간 타이머(1070)의 계수가 종료된 시점을 검사함으로써, 버스트 구간(402)의 종료 시점을 알 수 있다. 여기서, 버스트 구간 타이머(1070)가 버스트 구간의 계수를 시작하는 시점은 이전의 MPE-FEC 프레임의 리얼 타임 파라미터에 포함된 델타 t(800)정보로 알 수 있으며, 상기 제어기(1050)가 상기 델타 t(800) 정보로 버스트 구간을 계수할 시작 시점을 알려주게 된다.

상기 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간을 계수하면, 제어기(1050)는 이를 근거로 RS 복호할 시점, 또는 수신된 IP 데이터그램을 상위 계층으로 전송할 시점을 알 수 있다.

여기서, 버스트 구간 타이머(1070)가 상기 버스트 구간을 계수하는 방법에 대해 간략히 설명하기로 하겠다. 만일, 하기 <표 1>에 기재된 최대 버스트 구간(max_burst_duration)이 30초라면, 버스트 구간 타이머(1070)는 30초를 계수하여 정해진 시점에 소정 신호를 출력한다. 이때, 버스트 구간 타이머(1070)가 상기 30초를 다운 카운트(Down Count)한다면, "0" 이 미리 정해진 시간이 될 것이다. 반면, 버스트 구간 타이머(1070)가 업 카운트(Up Count)한다면, "60"이 미리 정해진 시간이 될 것이다.

버스트 구간 타이머(1070)는 상기 미리 정해진 시간을 계수하는 시점을 제어기(1050)로 전송할 수도 있으며, 제어기(1050)가 상기 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간 "0" 또는 "60"를 출력하는 시점을 주기적으로 검사함으로써, 버스트 구간이 종료되었는지 여부를 알 수 있게 된다. 본 발명의 실시 예에서는 다운 카운트 및 업 카운트에 대해서만 예를 들었으나, 이외에 다른 방법으로 상기 버스트 구간의 종료 시점을 출력하는 방법이 존재할 것이다.

이때, 제어기(1050)는 상기 송신단의 TS 패킷에 포함되어 수신된 PSI/SI 정보 중의 하나인 최대 버스트 구간(max_burst_duration) 정보를 참조하여 버스트 구간 타이머(1070)가 계수할 시간을 설정한다.

만일, 마지막 섹션이 제대로 수신되어 프레임 경계값 필드가 "1"로 설정되어 있다면, 제어기(1050)는 프레임 버퍼(1013)에 프레임 버퍼링이 종료됨과 동시에 RS 복호기(1030)로 하여금 RS 복호를 수행하게 제어하며, 그렇지 않은 경우에는 버스트 구간 타이머(1070)가 버스트 구간의 시간을 계수하여 "0"을 출력하는 순간에 MPE-FEC 프레임의 수신이 완료되었다고 간주하여 RS 복호를 시작하게 RS 복호기(1030)를 제어하거나, 수신된 MPE 섹션을 상위 계층으로 전송한다.

따라서, 제어기(1050)에서는 테이블 경계(800)정보 프레임 경계(802)정보를 수신하지 못할 경우에도 상기 버스트 구간 타이머(1070)의 시간이 "0"이 되는 시점에 RS 복호를 제어하거나, RS 인코딩되지 않은 MPE 섹션을 상위 계층으로 전송할 수 있다. 이때, 상기 PSI/SI 정보에 포함된 타임 슬라이싱과 FEC 수행을 위한 디스크립터(Descriptor) 정보에 기술되어 있으며, 이는 하기의 <표 1>과 같다.

이하 도 11 내지 도 12를 참조하여 MPE-FEC 프레임 복호 장치를 통해 수행되는 본 발명의 MPE-FEC 프레임 복호 동작을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 11a 내지 도 11c 는 본 발명의 실시 예에 따른 MPE-FEC 프레임의 복호 방법을 상세히 도시한 순서도이다.

도 11a의 1100 단계에서 도 10의 제어기(1050)는 물리 계층으로부터 TS 패킷을 수신하고, 1102 단계에서 수신된 TS 패킷에 대해 PID 필터링을 수행한다. 상기 PID 필터링 결과 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션이 실려있는 TS 패킷의 MPE PID가 검출되지 않은 것으로 확인되면, 제어기(1050)는 1104 단계에서 해당 TS 패킷을 방송 서비스 정보(PSI/SI)를 전달하는 패킷으로 간주하고, 그 방송 서비스 정보(PSI/SI)를 분석하여 타임 슬라이싱과 MPE-FEC의 적용 여부를 확인한다. 그리고 제어기(1050)는 상기 1100 단계로 진행하여 다음 TS 패킷을 수신하고, 수신된 TS 패킷로부터 MPE PID가 검출된 경우 해당 TS 패킷을 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션이 실려있는 TS 패킷으로 간주하고, 1106 단계로 진행한다.

상기 1106 단계에서 제어기(1050)는 상기 1104 단계의 방송 서비스 정보(PSI/SI) 분석 결과를 이용하여 MPE-FEC가 적용되지 않는 경우 1108 단계로 진행하여 해당 TS 패킷으로부터 MPE 섹션만 수신하는 동작을 수행한다. 상기 1106 단계에서 MPE-FEC가 적용되는 것으로 확인된 경우 제어기(1050)는 1110 단계로 진행하여 TS 패킷으로부터 4 바이트 헤더 부분을 제거하고 184 바이트 페이로드 부분을 도 10의 순환 버퍼(1011)에 바이트 단위로 순차적으로 저장한다. 상기 순환 버퍼링(Circular buffering)의 목적은 현재 수신된 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션에 대해 CRC를 수행하고 IP 데이터그램 또는 패리티 데이터로 구성된 섹션의 페이로드가 프레임 버퍼(1013)로 전달될 때까지 수신되는 데이터를 저장하는 것이다. 순환 버퍼(1011)의 마지막 주소가 데이터로 채워지면 다음 저장 위치는 0번 주소가 된다.

또한 상기 1110 단계에서 제어기(1050)는 TS 패킷의 페이로드로 전송되는 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션의 시작과 끝을 확인하고, 이 섹션들이 구성하는 MPE-FEC 프레임에 대해 RS 복호를 수행하기 위한 신뢰성 정보를 얻기 위하여 후술할 테이블 아이디(table_id)의 검출 시마다 CRC 검사를 수행한다. 이 과정을 섹션 검출(Section Detection)이라 칭하기로 한다. MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션 전체는 예컨대, 32 비트의 CRC 데이터가 각 섹션의 끝 부분에 부가되어 전송된다. 본 발명에서 제어기(1050)는 CRC 'GOOD'이 발생하면 CRC 'GOOD'을 발생시킨 검사 구간에 적어도 1개의 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션이 존재한다고 간주하고 그 섹션의 헤더 정보로부터 MPE-FEC 프레임 복호에 필요한 정보를 추출한다.

하기 <표 2>은 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션으로부터 추출되는 헤더 정보 중 MPE-FEC 프레임의 복호 과정에서 요구되는 정보들을 나타낸 것이다.

본 실시 예에서 상기 제어기(1050)는 상기와 같은 CRC 검사를 수행하도록 적어도 하나의 CRC 검사기(도시되지 않음)를 구비한다. 상기 제어기(1050)는 바람직하게 CRC 검사가 'GOOD'이 나올 때까지 테이블 아이디(table_id)의 검출 시마다 새로운 CRC 검사기를 할당하여 다중의 CRC 검사를 수행할 수 있다. 도 10의 제어기(1050)는 상기 1110 단계에서 검출된 섹션 데이터의 헤더 정보를 추출한 후, CRC 'GOOD'을 발생시킨 CRC 검사기의 CRC 검사 구간과, 상기 <표 2>의 헤더 정보 중 섹션 길이(section_length)를 비교하여 섹션 길이와 CRC 검사 구간이 일치되는 경우 정상적으로 수신된 섹션임을 최종 확인하며, 이 동작은 섹션 검출을 보다 정확히 수행하기 위한 것으로 선택적으로 수행하는 것이 가능하다.

상기 1110 단계에 따라 섹션 검출이 완료되면, 제어기(1050)는 1112 단계에서 검출된 섹션의 헤더 정보로부터 상기 <표 2>의 테이블 아이디(table_id)를 판독하여 검출된 섹션이 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션 중 어느 섹션인지 확인한다. 상기 1112 단계에서 MPE 섹션으로 확인된 경우 제어기(1050)는 도 11b의 1114 단계로 진행하여 MPE 섹션으로부터 헤더 정보와 CRC 비트들을 제거한 후, 프레임 버퍼(1013)의 방송 데이터 테이블 영역에 해당 MPE 섹션의 IP 데이터그램을 프레임 버퍼링한다. 그리고 상기 1114 단계에서 프레임 버퍼링되는 IP 데이터그램은 CRC 검사를 거친 신뢰할 수 있는 데이터이므로 제어기(1050)는 1116 단계에서 해당 IP 데이터그램의 바이트들에 대한 신뢰성 정보를 이레이져 버퍼(1015)에 마킹(Marking)한다.

한편 상기 1116 단계에 따라 이레이져 버퍼(1015)에 신뢰성 정보를 마킹한 후, 제어기(1050)는 1118 단계에서 해당 MPE 섹션의 헤더 정보로부터 테이블 경계 (table_boundary)정보를 조회하여 현재 수신된 MPE 섹션이 방송 데이터 테이블 영역(Application data table region)을 채우는 마지막 MPE 섹션인지 확인한다. 제어기(1050)는 상기 테이블 경계 (table_boundary)정보가 예컨대, '0'으로 설정된 경우 현재 수신된 MPE 섹션이 마지막 MPE 섹션이 아닌 것으로 판정하고, 1122 단계로 진행하여 MPE 섹션의 끝이 TS 패킷의 끝과 일치되는지 확인한다. 상기 1122 단계의 확인 결과 MPE 섹션의 끝이 TS 패킷의 끝과 일치하는 경우 제어기(1050)는 상기 1100 단계로 진행하여 다음 TS 패킷을 수신하고, 일치하지 않는 경우는 상기 1110 단계로 진행하여 현재 수신된 TS 패킷으로부터 다음 MPE 섹션 또는 MPE-FEC 섹션을 검출한다.

상기 1118 단계에서 제어기(1050)는 테이블 경계 정보(table_boundary)가 예컨대, '1'로 설정된 경우 현재 MPE 섹션을 마지막 MPE 섹션으로 판정하고, 1120 단계에서 이레이져 버퍼(1015)의 신뢰성 정보를 조회하여 수신된 방송 데이터 테이블(Application data table)내 모든 IP 데이터그램에 대해 신뢰성 정보가 마킹되어 있는 지 확인한다.

상기 1120 단계의 확인 결과 모든 IP 데이터그램에 대해 신뢰성 정보가 마킹되어 있는 경우는 방송 데이터 테이블 영역내 모든 IP 데이터그램이 정상적으로 수신된 경우로서 이 경우에 제어기(1050)는 1124단계로 진행하여 오류 정정을 위한 RS 복호를 생략하고, 프레임 버퍼(1013)의 IP 데이터그램들을 그대로 상위 계층으로 출력한다. 반면 상기 1120 단계의 확인 결과 방송 데이터 테이블 영역내 적어도 하나의 IP 데이터그램이라도 신뢰성 정보가 마킹되어 있지 않은 경우는 상기 1122 단계를 통해 상기 1100 단계로 진행하여 다음 TS 패킷을 수신하거나 1112 단계로 진행하여 RS 복호를 위한 MPE-FEC 섹션을 수신하는 동작을 수행한다.

상기와 같은 동작에 따라 본 발명의 MPE-FEC 프레임 복호 장치는 MPE 섹션을 수신하며, 이하 도 11c를 참조하여 MPE-FEC 섹션을 수신하여 RS 복호가 수행되는 과정을 상세히 설명하기로 한다.

먼저 도 11a의 1112 단계에서 제어기(1050)는 섹션의 헤더 정보로부터 상기 <표 2>의 테이블 아이디(table_id)를 조회하여 1110 단계에서 검출된 섹션이 MPE-FEC 섹션에 해당되는 경우 도 11c의 1126 단계로 진행하여 MPE-FEC 섹션의 헤더 정보로부터 패딩 컬럼수 정보(padding_columns)를 조회하여 방송 데이터 테이블 영역에 데이터 대신 '0'이 채워질 부분을 확인한다. 즉 MPE-FEC 프레임의 두 영역 중에서 방송 데이터 테이블 영역은 송신측에서 IP 데이터그램들로 모두 채워지지 않은 채 전송될 수 있다. 이러한 경우 채워지지 않은 방송 데이터 테이블 영역은 '0' 바이트로 대신 채워서(이하, "제로 패딩") RS 부호화되고, 실제 전송은 이루어지지 않는다.

따라서 수신측에서 MPE-FEC 프레임의 복호를 정확히 수행하려면 RS 복호를 수행하기 전에 전송되지 않은 패딩 컬럼 부분을 다시 제로 패딩해야 한다. 상기 제로 패딩된 부분은 컬럼 단위로 그 개수가 지시되며, 제어기(1050)는 상기 패딩 컬럼수 정보(padding_columns)를 조회하여 제로 패딩을 수행한다. 제어기(1050)에서 상기한 패딩 컬럼 처리는 1128 단계와 같이 마지막 MPE 섹션의 정상적인 수신 여부에 따라 아래와 같은 두 가지 경우로 구분되어 수행된다. 첫 번째는 송신측에서 전송한 마지막 MPE 섹션의 IP 데이터그램이 제대로 수신된 경우이고, 두 번째는 상기 마지막 MPE 섹션의 IP 데이터그램이 제대로 수신되지 않은 경우이다.

상기 첫 번째 경우 제어기(1050)는 1130 단계로 진행하여 마지막 MPE 섹션 이후부터 방송 데이터 테이블 영역의 나머지 영역을 제로 패딩하고, 1134 단계에서 대응되는 이레이져 버퍼(1015)의 위치에 신뢰성 정보를 마킹한다. 반면 상기 두 번째 경우는 마지막 MPE 섹션이 제대로 수신되지 않아 제로 패딩을 정확히 어느 바이트부터 시작해야 하는지 알 수 없는 경우이므로 제어기(1050)는 1132 단계로 진행하여 수신되지 못한 부분을 제외하고, 패딩 컬럼수 정보(padding_columns)가 지시하는 패딩 컬럼수에 해당하는 바이트들만을 제로 패딩하고, 제로 패딩된 부분을 신뢰성 정보로 마킹한다.

본 실시 예에서 도 10의 이레이져 버퍼(1015)는 초기 설정 시에는 신뢰성 정보가 마킹되어 있지 않고 전체 영역이 비음영 영역인 비신뢰 바이트(Unreliable Bytes)로 설정된다. 따라서 CRC 결과가 'GOOD'아닌 비신뢰 바이트에 대해서는 별도의 신뢰성 정보 마킹 동작이 요구되지 않는다.

한편 현재 수신된 MPE-FEC 섹션에 대해 상기 1126 단계 내지 1132 단계에 따른 패딩 컬럼 처리와 신뢰성 정보 마킹이 수행되었거나 상기 1126 단계에서 패딩 컬럼수 정보(padding_columns)가 확인되지 않은 경우 제어기(1050)는 1134 단계로 진행하여 MPE-FEC 섹션로부터 패리티 데이터를 추출하고 RS 데이터 테이블에 대한 프레임 버퍼링을 수행하고, 1110 단계의 CRC 결과를 이용하여 1138 단계에서 RS 데이터 테이블 영역에 대한 신뢰성 정보를 마킹한다.

이후 제어기(1050)는 1140 단계에서 RS 데이터 테이블 영역의 패리티 데이터를 이용하여 방송 데이터 테이블 영역에 대해 RS 디코딩을 수행하도록 RS 복호기(1030)를 제어한다. 상기 1140단계에서 RS 복호가 이루어진 후, 1142 단계에서 오류가 정정된 IP 데이터그램들을 상위 계층으로 출력한다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 상기 도 11c의 1136 단계에서 제어기(1050)가 프레임 경계 정보(802)를 수신하지 못했을 경우 RS 복호를 수행하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 마지막 MPE FEC 섹션을 수신하지 못했을 경우 수신기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

DVB-H 시스템의 수신단에서 이루어지는 동작들에 대해서는 이미 도 11에서 상세히 설명하였으므로, 도 12에서는 수신단의 동작을 간략히 도시하였다.

도 12에서는 송신단에서 MPE 섹션과 MPR-FEC 섹션이 포함된 MPE-FEC 프레임을 수신단에서 수신한 경우를 예로 들어 설명하기로 하겠다.

먼저, 1200단계에서 제어기(1050)는 송신단에서 전송한 트랜스포트 스트림 패킷으로부터 MPE-FEC 섹션을 수신하며, 1201단계에서 MPE-FEC 프레임을 수신하는 순간부터 즉, 버스트 구간이 시작되는 시점에서 버스트 구간 타이머(1070)를 동작 시킨다. 이때, MPE-FEC 섹션을 수신하게 되면, 이미 MPE 섹션은 모두 수신되었다고 가정하게 된다. 왜냐하면, 송신단에서 MPE-FEC 섹션만 송신하지도 않으며, 상기 도 3b에서 설명한 바와 같이 MPE 섹션이 MPE-FEC 섹션보다 먼저 송신되게 때문이다.

1202단계에서 상기 수신된 MPE-FEC 섹션이 마지막 섹션인지 여부를 확인한다. 이때, 제어기(1050)는 상기 도 11에서 설명한바와 같이 테이블 경계 정보(table_boundary)를 조회하여 해당 MPE-FEC 섹션이 RS 데이터 테이블을 채우는 마지막 MPE-FEC 섹션인지 확인한다. 상기 MPE-FEC 섹션이 마지막 섹션이라면, 1204단계로 진행하여 프레임 영역에 대해 CRC 체크를 수행하여 신뢰성 정보를 마킹한다. 반면, 상기 1202단계에서 마지막 MPE-FEC 섹션을 수신하지 않았다면, 제어기(1050)는 1206단계로 진행하여 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간인 "0"을 계수하였는지를 검사한다. 반면, 상기 1206단계에서 본 발명의 실시 예에서는 제어기(1050)가 버스트 구간 타이머(1070)이 미리 정해진 시간을 계수하였는지를 검사하는 것으로 설명하였지만, 제어기(1050)가 검사하지 않고, 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간을 계수하여 그 결과를 제어기(105)로 출력할 수도 있다.

그리고, 상기 1206단계에서 제어기(105)는 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간을 계수하였음을 검사하면, MPE-FEC 프레임을 모두 수신한 것으로 판단하여, 상기 1204단계로 진행하게 된다. 반면, 상기 1206단계에서 제어기(105)는 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간을 계수하지 않았음을 검사하면, 상기 1200단계로 진행하여 MPE-FEC 섹션을 계속 수신한다.

그리고, 1208단계에서는 제어기(1050)는 RS 복호기(1030)을 통해 수신된 MPE 섹션을 RS 복호한다. 하지만, 상기 1206단계에서 MPE 섹션의 방송 데이터 영역에 대해 모든 신뢰성 정보가 마킹된다면(즉, MPE-FEC 프레임의 모든 IP 데이터그램이 정상 수신된 경우) 상기 1208단계를 수행하지 않고, 바로 1210단계로 진행하여 IP 데이터그램을 상위 계층으로 전송한다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 송신단에서 MPE 섹션만을 송신하였을 경우에 제어기(105)가 프레임 경계 정보(802)를 수신하지 못했을 경우 상위 계층으로 전송하기 위한 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 마지막 MPE 섹션을 수신하지 못했을 경우 수신된 MPE 섹션을 상위 계층으로 전송하기 위한 동작을 설명하는 것이다.

1300단계에서 제어기(1050)는 송신단에서 전송한 트랜스포트 스트림 패킷으로부터 MPE 섹션을 수신하며, 1302단계에서 MPE 섹션을 수신하는 순간부터, 즉 버스트 구간이 시작되는 시점에서 버스트 구간 타이머(1070)를 동작시킨다.

1304단계에서 상기 수신된 MPE 섹션이 마지막 섹션인지 여부를 확인한다. 이때, 제어기(1050)는 상기 도 11에서 설명한바와 같이 테이블 경계 정보(table_boundary)를 조회하여 해당 MPE 섹션이 방송 데이터 테이블 영역을 채우는 마지막 MPE 섹션인지 확인한다.

상기 1304단계에서, 상기 MPE 섹션이 마지막 섹션이라면, 1306단계로 진행하여 수신된 MPE 섹션에 포함된 IP 데이터그램을 상위 계층으로 전송한다.

반면, 상기 1304단계에서 마지막 MPE 섹션을 수신하지 않았다면, 제어기(1050)는 1308단계로 진행하여 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간인 "0"을 계수하였는지를 검사한다. 상기 1308단계에서 본 발명의 실시 예에서는 제어기(1050)가 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간을 계수하였는지를 검사하는 것으로 설명하였지만, 제어기(1050)가 검사하지 않고, 버스트 구간 타이머(1070)가 미리 정해진 시간을 계수하여 그 결과를 제어기(105)로 출력할 수도 있다.

그리고, 상기 1308단계에서 제어기(1050)는 상기 버스트 구간 타이머(1050)가 미리 정해진 시간을 계수하지 않았다면, 상기 1300단계로 진행하여 MPE 섹션을 계속 수신하고, 미리 정해진 시간을 계수하였다면, 1306단계로 진행하여 MPE 섹션에 포함된 IP데이터그램을 상위 계층으로 전송한다.

따라서, 본 발명을 적용하게 되면 DVB-H 시스템의 수신기가 RS 복호를 위한 MPE-FEC 프레임을 재구성함에 있어서 재구성 완료의 판단근거가 되는 마지막 섹션이 제대로 수신되지 않았을 경우, MPE-FEC 프레임의 경계를 판단하지 못하여 RS 복호화로 진행되지 않는 비정상적인 동작을 방지 할 수 있다.