KR100754662B1 - 방송 시스템에서의 초기 위성 신호 획득 방법 및 그에 따른시스템 - Google Patents

방송 시스템에서의 초기 위성 신호 획득 방법 및 그에 따른시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방송 시스템에서 초기 GPS 신호를 획득하기 위한 보조 정보를 수신하는 방법 및 그에 따른 시스템에 및 단말에 관한 것으로, 본 발명의 시스템은 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 생성하는 보조 위성 신호(Assisted GPS : AGPS) 서버와, 상기 생성된 AA 데이터를 단말들에게 방송하는 송신소와, 상기 방송된 AA 데이터를 수신하여 초기 GPS 신호를 획득하는 단말들을 포함함을 특징으로 한다. 본 발명의 방법은 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 AA 데이터를 생성하는 제 1과정과, 상기 생성된 AA 데이터를 상기 단말들에게 방송하는 제 2과정과, 상기 단말은 상기 방송된 AA 데이터를 수신하여 GPS 신호를 획득하는 제 3과정으로 포함함을 특징으로 한다.
DMB, GPS, AA 데이터, AGPS 서버, 갭필러

Description

방송 시스템에서의 초기 위성 신호 획득 방법 및 그에 따른 시스템{METHOD OF ACQUIRING INITIAL GPS SIGNAL IN BROADCASTING SYSTEM AND SYSTEM USING THE METHO}
도 1은 종래의 이동 통신 시스템을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방송 시스템을 나타낸 도면
도 3a는 본 발명의 DMB 시스템에서 방송 채널로 전송되는 지역 ID를 포함하는 AA 데이터의 구성을 나타낸 도면
도 3b는 본 발명의 DMB 시스템에서 방송 채널로 전송되는 지역 ID를 포함 하지 않은 AA 데이터의 구성을 나타낸 도면
도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 DMB 시스템에서 지역 ID과 갭필러 ID에 대응되는 테이블의 일례를 나타낸 도면
도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 DMB 시스템에서 갭필러 ID의구성을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 DMB 시스템에서의 이동 단말을 나타낸 블록도
도 6a는 본 발명의 제 1실시예에 따라 DMB 시스템의 이동 단말에서 도 3a의 AA 데이터를 이용하여 GPS 신호를 검색하는 방법을 나타낸 순서도
도 6b는 본 발명의 제 1실시예에 따라 DMB 시스템의 이동 단말에서 도 3b의 AA 데이터를 이용하여 GPS 신호를 검색하는 방법을 나타낸 순서도
도 7a는 본 발명의 제 2실시예에 따라 DMB 시스템의 이동 단말에서 도 3a의 AA 데이터를 이용하여 GPS 신호를 검색하는 방법을 나타낸 순서도
도 7b는 본 발명의 제 2실시예에 따라 DMB 시스템의 이동 단말에서 도 3b의 AA 데이터를 이용하여 GPS 신호를 검색하는 방법을 나타낸 순서도
본 발명은 통신 시스템에서 위성(Global Positioning System : GPS) 신호를 획득하는 방법 및 그에 따른 시스템 및 단말에 관한 것으로, 특히 통신 시스템에서 초기 GPS 신호를 획득하기 위한 보조 정보를 수신하는 방법 및 그에 따른 시스템에 및 단말에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템에서 단말이 위치를 결정하기 위해 필요한 GPS(Global Positioning System) 신호를 획득하기 위해서는 많은 시간이 필요하다. 이러한 초기 GPS 신호 획득 시간을 줄이기 위해 대략적인 코드 위상(Code Phase)과 도플러 주파수(Doppler Frequency) 정보를 제공하는 보조 GPS(Assisted GPS : AGPS) 기술을 사용한다. 여기서 상기 코드 위상과 도플러 주파수 정보를 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터라고 하며, 이를 이용하면 수신기에서 GPS 신호 처리 시에 코드와 주파수 탐색 범위를 줄여서 초기 신호 획득 시간을 줄일 수 있다.
그러면 일반적인 이동 통신 시스템에서 AA 데이터를 수신하는 방법을 다음의 도 1을 이용하여 설명하기로 한다.
도 1은 GPS 기능을 사용할 수 있는 종래의 이동 통신 시스템(100)을 나타낸 도면이다. 상기 도 1에 도시된 바와 같이 이동 통신 시스템(100)은 GPS 위성(101)과, AGPS 서버(103), 통신 사업자 서버(105), 기지국(107), 단말(109)로 구성된다. 상기 단말(109)이 AA 데이터를 수신하는 방법을 설명하면, 우선 상기 단말(109)이 AGPS 서버(103)에 AA 데이터를 요청하게 된다. 상기 AGPS 서버(103)가 상기 단말(109)로부터 해당 기지국(107)과 해당 통신 사업자 서버(105)를 통해 AA 데이터를 요청받으면, 현재 단말(109)이 통신하고 있는 기지국(107)을 파악하고 이를 근거로 단말(109)의 대략적인 위치를 결정한다.
상기 AGPS 서버(103)는 대략적인 단말(109)의 위치와 GPS 위성(101)의 위치를 이용하여 GPS 신호의 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하여 해당 단말(109)에게 상기 코드 위상과 도플러 주파수가 포함된 AA 데이터(113)를 전달하게 된다. 상기 단말(109)은 AA 데이터를 수신하여 GPS 신호 탐색에 이용한다.
종래에 이동 통신망을 이용하여 AA 데이터를 생성하고 전송하는 기술은 현재 이동 단말이 통신하고 있는 기지국 정보를 AGPS 서버(103)에 제공해야만 AA데이터의 생성이 가능하다. 그리고 이동 단말이 AGPS 서버에 AA 데이터를 요청하고 서버에서 보낸 데이터를 수신하기 위해 트래픽 채널을 연결하는 과정이 필요하다. 따라서 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템 등과 같은 단방향의 방송 시스템에서는 이동 단말이 AA 데이터를 요청할수 있는 방법이 없어 종래 방법의 적용이 불가능하다는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 방송 시스템에서 효율적으로 GPS 신호를 획득하는 방법 및 그에 따른 시스템 및 단말을 제공함에 있다.
따라서 본 발명의 목적은 방송 시스템에서 효율적으로 GPS 신호를 획득하기 위한 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 수신하는 방법 및 그에 따른 시스템 및 단말을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전체 방송 서비스 지역을 적어도 하나의 지역으로 구분하여 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템에 있어서, 상기 각 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 생성하는 보조 위성 신호(Assisted GPS : AGPS) 서버와, 상기 생성된 AA 데이터를 단말들에게 방송하는 송신소와, 상기 방송된 AA 데이터를 수신하여 초기 GPS 신호를 획득하는 단말들을 포함함을 특징으로 한다.
상기 AGPS 서버는 상기 전체 서비스 지역을 하나로 운영하는 경우, 상기 서비스 지역의 미리 결정된 지점을 기준으로 각 GPS 위성에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하여 상기 AA 데이터를 생성함을 특징으로 한다.
상기 AGPS 서버는 상기 전체 서비스 지역을 두개 지역 이상으로 운영하는 경 우, 각 서비스 지역의 미리 결정된 지점을 기준으로 각 GPS 위성에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하여 상기 AA 데이터를 생성함을 특징으로 한다.
상기 단말은 상기 전체 서비스 지역을 두개지역 이상으로 구분하는 경우, 갭필러로부터 미리 수신된 데이터를 근거로 자신의 지역을 검색하고, 상기 수신된 AA 데이터 중 자신의 지역에 해당하는 데이터를 이용하여 GPS 신호를 획득함을 특징으로 한다.
상기 AA 데이터는 상기 GPS 신호가 기준이 되는 시간을 나타내는 GPS 시간필드와, 각 위성을 구별하기 위한 코드 정보를 나타내는 위성 SV PRN 필드와, GPS 신호 획득을 위한 코드 위상과 도플러 주파수 필드를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 AA 데이터에서 각 지역의 기준이 되는 위치를 나타내는 정보를 나타내는 지역 식별자(Identifier : ID)를 더포함함을 특징으로 한다.
상기 송신소는 상기 AA 데이터를 소정의 주기적으로 상기 단말들에 방송함을 특징으로 한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 전체 방송 서비스 지역을 적어도 하나의 지역으로 구분하여 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템에서 초기 위성 신호를 획득하는 방법에 있어서, 상기 각 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 생성하는 제 1과정과, 상기 생성된 AA 데이터를 상기 단말들에게 방송하는 제 2과정과, 상기 단말은 상기 방송된 AA 데이터를 수신하여 GPS 신호를 획득하는 제 3과정으로 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 1과정은 상기 전체 서비스 지역을 하나로 운영하는 경우, 상기 서비스 지역의 미리 결정된 지점을 기준으로 각 GPS 위성에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하는 과정과, 상기 계산된 코드 위상과 도플러 주파수를 상기 AA 데이터에 포함하여 상기 단말에 방송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 1과정은 상기 전체 서비스 지역을 두개 지역 이상으로 운영하는 경우, 각 서비스 지역의 미리 결정된 지점을 기준으로 각 GPS 위성에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하는 과정과, 상기 계산된 코드 위상과 도플러 주파수를 상기 AA 데이터에 포함하여 상기 단말에 방송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 2과정은 상기 전체 서비스 지역을 두개지역 이상으로 구분하여 운영하는 경우, 미리 갭필러로부터 수신된 데이터를 근거로 자신의 지역을 결정하는 과정과, 상기 수신된 AA 데이터 중 자신의 지역에 해당하는 데이터를 이용하여 GPS 신호를 탐색함을 특징으로 한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 전체 방송 서비스 지역을 적어도 하나의 지역으로 구분하여 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템의 단말에 있어서, 상기 각 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터가 포함된 DMB 신호를 수신하는 방송 수신 파트와, 상기 수신된 AA 데이터를 근거로 초기 위성 신호(Global Positioning System)를 획득하는 GPS 수신 파트를 포함함을 특징으로 한다.
상기 방송 수신 파트는 상기 DMB 신호를 수신하는 DMB 신호 수신부와, 상기 DMB 신호로부터 AA 데이터를 추출하는 DMB 채널 디코딩부와, 상기 AA 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 GPS 수신 파트로부터 상기 저장된 AA 데이터 요청시 전송하는 AA 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 GPS 수신 파트는 상기 AA 데이터 처리부에에 해당 위성에 관한 AA 데이터를 요청하고, 상기 AA 데이터 처리부로부터 전송된 AA 데이터를 이용하여 위성 신호를 탐색하는 GPS 신호 수신부와, 상기 탐색된 결과를 이용하여 단말의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 방송 수신 파트의 다른 일례는 상기 DMB 신호를 수신하는 DMB 신호 수신부와, 상기 수신된 DMB 신호에서 각 서비스 지역을 나타내는 갭필러 식별자(Identifier : ID)가 포함된 AA 데이터를 추출하는 DMB 채널 디코딩부와, 상기 DMB 채널 디코딩부로부터 전송된 갭필러 ID를 근거로 지역 정보를 추출하여 저장하는 지역 결정부와, 상기 GPS 수신 파트로부터 AA 데이터 요청시 현재 수신된 AA 데이터의 지역 ID와 상기 지역 결정부에 미리 저장된 지역 정보를 근거로 AA 데이터를 상기 GPS 수신 파트로 전송하는 AA 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 지역 결정부는 상기 갭필러 ID와, 상기 갭필러 ID와 대응대는 지역을 나타내는 테이블을 포함함을 특징으로 한다.
상기 지역 결정부의 다른 일례는 상기 AA 데이터에 포함된 지역 ID를 이용하여 지역 정보를 추출함을 특징으로 한다.
상기 GPS 수신 파트는 상기 AA 데이터 처리부에 해당 위성에 관한 AA 데이터 를 요청하고, 상기 AA 데이터 처리부로부터 전송된 AA 데이터를 이용하여 위성 신호를 탐색하는 GPS 신호 수신부와, 상기 탐색된 결과를 이용하여 단말의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함함을 특징으로 한다.
상술한 바를 달성하기 위한 본 발명은 전체 방송 서비스 지역을 적어도 하나의 지역으로 구분하여 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템의 단말에서 초기 위성 신호를 획득 방법에 있어서, 상기 DMB 신호를 수신하여 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 추출하는 제 1과정과, 상기 추출된 AA 데이터를 근거로 초기 위성 신호(Global Positioning System)를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기 제 1과정은 상기 전체 서비스 지역을 두개지역 이상으로 구분하여 운영하는 경우, 미리 갭필러로부터 수신된 데이터중 지역정보를 나타내는 지역 식별자(Identifier : ID)를 근거로 자신의 지역을 결정하는 과정과, 상기 수신된 AA 데이터 중 상기 저장된 지역 ID에 해당하는 데이터를 추출하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정사항 들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 방송 시스템에서 위성(Global Positioning System : GPS) 신호를 효율적으로 획득하기 위해 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 수신하는 방법 및 그에 따른 시스템을 제안한 것으로, 우선 본 발명에 따른 방송 시스템을 설명한 후, 상기 방송 시스템에서 방송 채널을 통해 수신되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 생성하는 방법을 설명한다. 또한 본 발명의 방송 시스템에서 방송 수신기가 상기 AA 데이터를 이용하여 효율적으로 GPS 신호를 수신하는 방법을 설명한다.
본 발명은 방송 시스템에서 적용되는 기술이다. 그러나 설명의 편의상 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템을 이용하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방송 시스템을 나타낸 도면으로 DMB 시스템(200)을 나타내었다. DMB 시스템은 위성 DMB와 지상파 DMB으로 구분되는데 본 발명은 상기 위성 DMB와 지상파 DMB에 모두 적용될 수 있어 도면에는 동시에 나타내었다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 DMB 시스템(200)은 GPS 위성(201)을 수신할 수 있는 방송 단말(210)과, 상기 방송 단말(210)에 AA 데이터(205)를 생성하는 AGPS 서버(240), 상기 생성된 AA 데이터를 상기 방송 단말(210)에게 전송하는 방송망 즉 DMB망으로 구성된다. 상기 DMB망은 위성 DMB와 지상파 DMB를 동시에 나타내었다. 즉 위성 DMB망인 경우 방송사업자 서버(230), DMB 위성(203), 다수의 갭필러(221, 223, 225)로 구성될 수 있으며, 지상파 DMB망 인 경우 방송사업자 서버(230), 지상파 DMB 송신소(220), 다수의 갭필러(221, 223, 225)로 구성된다. 여기서 상기 방송 사업자(230)는 위성 DMB인 경우 방송 센터로 나타내며, 지상파 DMB인 경우 방송국으로 나타낼 수 있다.
상기 DMB 시스템은 방송 시스템이므로 단방향 채널을 구비하게 된다. 따라서 상기 방송 단말(210)이 AA 데이터(205)를 요청할 수 없게 된다. 따라서 본 발명의 방송 시스템에서는 상기 AGPS 서버(240)가 전체 서비스 지역을 영역별로 나누고 기준점을 설정하고 이 기준점을 바탕으로 AA 데이터를 생성하여 방송 단말(210)에 전송하는 과정으로 이루어진다. 여기서 상기 AA 데이터는 GPS 신호를 탐색하는데 필요한 대략적인 코드 위상(Code Phase)과 도플러 주파수(Doppler Frequency)를 포함하고 있어, 방송 단말(210)에서 GPS 신호 처리 시에 코드와 주파수의 탐색 범위를 줄여서 초기 신호 획득 시간을 줄이기 위해 사용된다. 본 발명에서 상기 코드 위상과 도플러 주파수를 이용하여 GPS 신호를 찾는 방법은 공지된 기술일 뿐만 아니라 본 발명의 요지와 무관하므로 생략하기로 한다.
상기 AGPS 서버(240)가 AA 데이터(205)를 생성하는 방법을 설명하면, 상기 AGPS 서버(240)는 AA 데이터(205)를 생성하기 위해 전체 서비스 지역을 영역별로 나누고 기준점을 설정한다. 이러한 영역은 서울, 경기, 부산 등 지역을 기준으로 나눌 수 있고, 기타 다양한 방법으로 영역을 나눌 수 있다. 예를 들어 도 2와 같이 지역을 기준으로 영역을 나눈다고 가정한다. 서울 지역을 예로 들면, 지역 ID는 A이고, 반경이 30km이고, 중심의 위치는 미리 알고 있으며 이 중심은 AA 데이터(205) 생성의 기준점이 된다. 그리고 이 중심에 지상파 DMB 송신소(220)가 있다고 가정한다. A 영역(250) 안에는 위성 또는 지상파 DMB 신호를 중계하기위한 다수의 갭필러(221, 223, 225)가 있다.
상기 AGPS 서버(240)에서 A지역의 중심 위치 즉 지상파 DMB 송신소(220)를 기준으로 각 GPS 위성(201) 신호의 코드 위상과 도플러 주파수를 계산한다. 여기서, 기준점은 반드시 A 지역의 중심 위치가 아니어도 무관하며, 지상파 DMB 송신소의 위치도 중심에 위치하지 않아도 된다. 다른 지역에 대하여 동일한 방법으로 각 GPS 위성(201)에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산한다. 모든 지역에 대한 AA 데이터가 계산되면, 방송 사업자 서버(230)로 전달되고, DMB 위성(203)과 지상파 DMB 송신소(220), 갭필러(221, 223, 225)를 통해 방송된다. 여기서 상기 AA 데이터(205)를 방송하는 주기는 시스템 및 방송 채널 상태에 따라 달라질 수 있게 된다.
그러면 본 발명에서 사용되는 AA 데이터(205)에 대해 다음의 도 3a와 도 3b를 이용하여 설명하겠다.
도 3a, 3b는 본 발명의 DMB 시스템에서 방송 채널로 전송되는 AA 데이터(205)의 구성을 나타낸 도면으로서, 권역별로 구분되는 지역의 수에 따라 적용되는 실시예들이다.
도 3a는 다수의 지역으로 구분되는 DMB 시스템에서의 AA 데이터를 나타낸 도면으로, 지상파 DMB시스템과 같이 다수의 권역별로 구성된 시스템에 적용되는 AA 데이터를 나타내었다. 상기 도 3a를 참조하면, AA 데이터(205)는 GPS 시간(GPS Time)(301), 지역 ID(303), 위성 고유 번호(Satellite Number Pseudo??Random Noise : SV PRN)(305), 코드 위상(307), 도플러 주파수(309)로 구성된다. 각 요소를 살펴보면, 상기 GPS 시간(301)은 AA데이터를 적용하는 기준이 되는 시간을 나타낸다. 상기 지역 ID(303)는 각 지역의 기준이 되는 위치를 나타내는 정보로, 이 정보는 방송 단말(210)이 수신된 AA 데이터(205)중 필요한 경우 자신의 위치하는 지역에 관계된 정보인지 확인할 때 사용된다. 상기 SV PRN 코드(305)는 각 위성을 구별하기 위한 코드 정보이다. 상기 코드 위상(307)과 도플러 주파수(309)는 각 GPS 위성(201)에 대해 GPS 신호를 검색하기 위해 필요한 정보이다.
도 3a에서 AA 데이터는 유효한 지역을 나타내는 지역 ID(303)를 포함한다. 이는 전체 서비스 지역을 영역별로 나누고 모든 DMB 송신소 또는 DMB 위성에서 전체 영역의 모든 AA 데이터를 전송하는 경우, 단말이 위치한 영역의 지역에 유효한 AA 데이터만을 선택하기위해 지역 ID(303)가 사용된다.도 3b는 하나의 지역으로 방송 서비스를 제공하는 DMB 시스템에서의 AA데이터를 나타낸 도면으로, 위성 DMB 시스템과 같이 하나의 권역을 커버하는 시스템에 적용되는 AA 데이터를 나타내었다.
상기 도 3b를 참조하면, AA 데이터(205)는 GPS 시간(GPS Time)(311),위성 고유 번호(SV Pseudo??Random Noise : SV PRN)(313), 코드 위상(315), 도플러 주파수(317)로 구성된다. 각 요소를 살펴보면, 상기 GPS 시간(311)은 AA데이터를 적용 하는 기준이 되는 시간을 나타낸다. 상기 PRN 코드(313)는 각 위성을 구별하기 위한 코드 정보이다. 상기 코드 위상(315)과 도플러 주파수(317)는 각 GPS 위성(201)에 대해 GPS 신호를 검색하기 위해 필요한 정보이다.
도 3b에서 AA 데이터는 지역 ID(303)를 포함하지 않는다. 전체 서비스 지역을 영역별로 나누고 해당 영역의 DMB 송신소는 그 영역에서 유효한 AA 데이터만을 전송하는 경우에 별도의 지역 ID을 필요로 하지 않는다. 즉, 해당 영역 내에서 단말이 수신한 AA 데이터는 그 영역 내에서 유효한 AA 데이터이기 때문에 지역을 구분하는 절차의 생략이 가능하다. 따라서 도 3a에 비해 전송해야할 데이터의 양이 적고, 단말에서는 데이터 처리에 소요되는 시간을 줄일 수 잇는 장점이 있다. 상기 도 3a 및 도 3b의 AA 데이터는 시스템에 맞게 사용이 가능하다.
본 발명의 DMB 시스템에서 방송 단말(210)은 지상파 DMB 송신기(220) 또는 갭필러(221, 223, 225)를 통해 수신된 AA 데이터를 미리 메모리에 저장하여 필요한 경우에 이용할 수 있으며, 또는 실시간으로 DMB 신호를 수신하여 AA 데이터(205)를 이용하게 된다. 이 경우 방송 단말(210)는 자신에게 필요한 AA 데이터(205)를 찾아 사용하게 된다. 여기서 상기 방송 단말(210)이 자신에게 필요한 AA 데이터(205)를 찾기 위해서는 AA 데이터의 형식이 도 3a와 같은 경우 자신의 지역과 수신된 AA 데이터의 지역 ID(303)을 검색하여 사용하고, 도 3b와 같은 경우 수신된 AA 데이터를 지역 ID 검색 과정 없이 그대로 사용한다.
이하 설명에서는 도 3a의 AA데이터를 사용할 때 방송 단말(210)이 지역 ID를(303)를 사용하여 자신의 지역을 검색하는 방법을 두가지 경우로 나타내어 설명 하겠다.
첫 번째 방법은 방송 단말(210)이 미리 갭필러(221, 223, 225)로부터 수신되는 갭필러 ID로부터 대응되는 지역을 테이블화하여 메모리에 미리 구비하는 방법이다. 본 발명의 DMB 시스템에서 방송 단말(210)은 다음의 도 4a에 나타낸 바와 같이 지역 ID(401)과 갭필러 ID(403)에 대응되는 테이블을 저장하고 있다. 예컨대, 방송 단말(210)는 수신된 갭필러 ID가 'ID001' 내지 'ID100'에서는 지역 ID??A로 인식하고, 갭필러 ID가 'ID100' 내지 'ID200'에서는 지역 ID??B로 인식하는 방식으로 테이블을 구비할 수 있다. 현재 단말이 수신하고 있는 갭필러 신호의 ID가 '001'이라면 사용자는 A지역에 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 방식은 지역에 따라 달리 설정할 수 있게 된다.
두 번째 방법은 방송 단말(210)로 갭필러(221, 223, 225)로부터 수신되는 갭필러 ID 필드에 소정 필드를 할당하여 지역 ID를 추가하는 방법으로 다음의 도 4b에 일례를 나타내었다. 상기 도 4b에 도시된 바와 같이 갭필러 ID의 비트 필드가 총 32비트인 경우 상위 4bit를 지역 ID(405)로 할당하고, 나머지 하위 28비트는 갭필러 ID(407)로 할당하는 방법이 있다. 즉, 32비트 갭필러 ID(407)를 디코딩한 값이 A0000001h라면 상위 4비트가 A이므로 단말은 A지역에 있고, 갭필러 ID는 1h가 된다.
상기 첫 번째 방법과 두 번째 방법은 시스템 특성에 맞게 적용될 수 있다. 즉 상기 첫 번째 방법은 기존 DMB 시스템의 구성요소를 변경하지 않고 적용이 용이하고, 상기 두 번째 방법은 초기 시스템 구축시 적용이 용이하게 된다.
도 5는 본 발명의 DMB 시스템에서 방송 단말(210)을 나타낸 블록도이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 방송 단말(210)은 크게 DMB 채널을 수신하는 방송 수신 파트(501)와 GPS 위성 신호를 수신하는 GPS 수신 파트(503)로 구성된다. 상기 방송 수신 파트(501)는 방송 신호를 수신하는 장치로 방송 신호를 수신하는 DMB 안테나(500), DMB 신호 수신부(510), DMB 채널 디코딩부(520), 지역결정부(530), AA 데이터 처리부(540)로 구성된다. 그리고 상기 GPS 수신 파트(503)는 GPS 안테나(550), GPS 신호 수신부(560), 위치 결정부(570)로 구성된다.
상기 장치를 상세히 살펴보면, 상기 DMB 신호 수신부(510)는 DMB 안테나(500)를 통해 방송 신호 즉 DMB 신호를 수신한다. 상기 DMB 채널 디코딩부(520)는 상기 수신된 DMB 신호를 디코딩하여 갭필러 ID를 추출하여 상기 지역결정부(530)에 전송하게 된다. 또한 상기 DMB 채널 디코딩부(520)는 수신된 방송 신호에서 AA 데이터(205)를 디코딩하여 상기 AA 데이터 처리부(540)로 전송한다.
상기 지역결정부(530)는 상기 DMB 채널 디코딩부(520)에서 전송되는 갭필러 ID로부터 현재 자신이 위치하는 지역을 찾고 그에 해당하는 지역 ID를 결정하게 된다. 여기서 상기 지역 ID를 결정하는 방법은 상기에서 서술한 바와 같이 소정의 메모리에 저장되어 있는 테이블을 이용하여 갭필러 ID로부터 지역 ID를 추출할 수 있고, 갭필러 ID내에 포함되어 있는 지역 ID로부터 직접 지역 ID를 추출할 수 있다. 만약 방송 단말(210)이 현재 갭필러 신호가 아니라 DMB 위성 신호를 직접 받고 있다면 이전에 수신했던 갭필러 ID를 이용하여 현재의 지역으로 사용할 수 있다. 그리고 지상파 DMB 송신소 신호를 직접 받고 있다면 지상파 DMB 송신소의 ID나 송신 소마다 할당된 주파수 정보를 이용하여 지역을 알 수 있다. 한편 전체 서비스 지역을 하나의 지역으로 방송한 경우 즉 상기 도 3b에서와 같이 지역 ID를 사용하지 않는 경우, 상기 지역 결정부(530)의 생략이 가능하다.
상기 AA 데이터 처리부(540)는 상기 DMB 채널 디코딩부(520)에서 전송된 DMB 채널 데이터 가운데 AA 데이터(205)를 관리한다. 상세히 설명하면 상기 AA 데이터 처리부(540)는 AA 데이터를 저장하고 상기 GPS 신호 수신부(560)로부터 AA 데이터 요청을 받게 되면, AA 데이터가 도 3a과 같은 경우 현재 자신의 지역 ID와 AA 데이터의 지역 ID를 비교하여 동일하면 해당 AA 데이터(205)를 GPS 신호 수신부(560)로 알려주게 된다. 반면 AA 데이터가 도 3b와 같은 경우에는 지역 ID 비교 과정을 생략하고, AA 데이터(205)를 GPS 신호 수신부(560)로 알려주게 된다. 여기서 상기 AA데이터 처리부(540)에서 수신된 모든 AA 데이터(205)를 저장할 수 있고, 상기 GPS 신호 수신부(560)에서 AA 데이터 요청을 받는 경우 수신된 AA 데이터(205)를 임시로 저장하는 것도 가능하다. 이에 대한 과정은 하기에서 상세히 설명하겠다.
GPS 수신 파트(503)에서 GPS 신호 수신부(560)는 사용자의 요청에 의해 GPS 신호를 처리하는 경우 우선 상기 AA 데이터 처리부(540)에 AA 데이터 요청을 한다. 상기 AA 데이이터 처리부(540)로부터 AA 데이터를 전달받으면 상기 GPS 신호 수신부(560)는 상기 AA 데이터(205)의 해당 위성의 코드 위상과 도플러 주파수를 근거로 GPS 신호를 탐색하고 그 결과를 위치 결정부(570)에 전달한다.
상기 위치 결정부(570)는 상기 GPS 신호 처리 결과를 이용하여 단말의 위치를 계산한다. 여기서 상기 단말의 위치를 계산하는 과정은 본 발명의 범위에 포함 하지 않기 때문에 설명하지 않는다.
그러면 방송 단말(210)에서 본 발명에 따른 AA 데이터 사용방법에 대해 설명하기로 한다. 본 발명에서 방송 단말(210)은 상술한바와 같이 두가지 실시예가 가능하다. 첫 번째 실시예는 방송 단말(210)이 모든 AA 데이터(205)를 저장하여 사용하는 방법이며 두 번째 실시예는 GPS 신호 검색시 AA 데이터(205)를 수신하여 사용하는 방법이다.
도 6a는 본 발명의 제 1실시예에 따라 DMB 시스템에서 AA 데이터(205)의 형식이 도 3a인 경우 방송 단말(210)이 GPS 신호를 검색하는 방법을 나타낸 순서도이다.
상기 도 6a를 참조하면, 우선 방송 단말(210)의 DMB 채널 디코딩부(520)는 603단계에서 AA 데이터(205)를 디코딩하게 된다. 상기 AA 데이터 처리부(540)는 605단계에서 AA 데이터(205)의 지역 ID(303)과 방송 단말(210)의 지역 ID가 동일한지 확인하게 된다. 여기서 상기 방송 단말(210)의 지역 ID는 상기에서 설명한 방법에 의해 갭필러 ID로부터 추출하게 된다.
상기 605단계에서 AA 데이터 지역 ID와 방송 단말(210)의 지역 ID(303)가 동일하면 607단계로 진행한다. 상기 AA 데이터 처리부(540)가 607단계에서 상기 디코딩된 AA 데이터를 저장하게 된다. 즉 상기 AA 데이터 처리부(540)는 방송 단말의 지역에 맞는 GPS 위성들의 AA 데이터(205)를 내부 메모리에 저장하게 된다. 그러던 중 AA 데이터 처리부(540)가 609단계에서와 같이 상기 GPS 신호 수신부(560)로부터 AA 데이터 수신 요청을 받으면, 611 단계에서와 같이 메모리로부터 저장된 AA 데이 터(205)를 읽어온다. 상기 GPS 신호 수신부(560)는 613단계에서 해당 AA 데이터(205)중 코드 위상과 도플러 주파수를 이용하여 GPS 신호를 처리하게 된다.
도 6b는 본 발명의 제 1실시예에 따라 DMB 시스템에서 AA 데이터(205)의 형식이 도 3b인 경우 방송 단말(210)이 GPS 신호를 검색하는 방법을 나타낸 순서도이다.
상기 도 6b를 참조하면, 우선 방송 단말(210)의 DMB 채널 디코딩부(520)는 653단계에서 AA 데이터(205)를 디코딩하게 된다. 상기 AA 데이터 처리부(540)는 상기 AA 데이터 처리부(540)가 655단계에서 상기 디코딩된 AA 데이터를 저장하게 된다. 즉 상기 AA 데이터 처리부(540)는 방송 단말의 지역에 맞는 GPS 위성들의 AA 데이터(205)를 내부 메모리에 저장하게 된다. 그러던 중 AA 데이터 처리부(540)가 657단계에서와 같이 상기 GPS 신호 수신부(560)로부터 AA 데이터 수신 요청을 받으면, 659 단계에서와 같이 메모리로부터 저장된 AA 데이터(205)를 읽어온다. 상기 GPS 신호 수신부(560)는 661단계에서 해당 AA 데이터(205)중 코드 위상과 도플러 주파수를 이용하여 GPS 신호를 처리하게 된다.
도 7a는 본 발명의 제 2실시예에 따라 DMB 시스템에서 AA 데이터(205)의 형식이 도 3a인 경우 방송 단말(210)이 GPS 신호를 검색하는 방법을 나타낸 순서도이다.
상기 도 7a를 참조하면, 방송 단말(210)의 AA 데이터 처리부(540)는 701단계에서 GPS 신호 수신부(560)로부터 AA 데이터 수신 요청을 받으면, 703단계에서와 같이 DMB 신호를 수신하게 된다. 그런후 상기 AA 데이터 처리부(540)는 705단계에 서 상기 DMB 신호로부터 AA 데이터(205)를 디코딩하게 된다. 상기 AA 데이터 처리부(540)는 707단계에서 디코딩된 AA 데이터(205)중 지역 ID(303)과 방송 단말(210)의 지역 ID가 동일한지 확인하게 된다. 여기서 상기 방송 단말(210)의 지역 ID는 상기에서 설명한 방법에 의해 갭필러 ID로부터 추출하게 된다. 상기 707단계에서 AA 데이터의 지역 ID(303)와 방송 단말(210)의 지역 ID이 동일하면 709단계로 진행한다. 그러나 동일하지 않은 경우 상기 703단계 내지 707단계를 반복하여 해당 지역의 AA 데이터(205)를 검색하게 된다.
상기 709단계에서는 상기 AA 데이터 처리부(540)가 해당 AA 데이터를 저장하게 된다. 그런후 상기 GPS 신호 수신부(560)가 GPS 신호를 처리하게 되면 711단계에서와 같이 상기 저장된 AA 데이터(205)를 이용하여 GPS 신호를 처리하게된다.
도 7b는 본 발명의 제 2실시예에 따라 DMB 시스템에서 AA 데이터(205)의 형식이 도 3b인 경우 방송 단말(210)이 GPS 신호를 검색하는 방법을 나타낸 순서도이다.
상기 도 7b를 참조하면, 방송 단말(210)의 AA 데이터 처리부(540)는 751단계에서 GPS 신호 수신부(560)로부터 AA 데이터 수신 요청을 받으면, 753단계에서와 같이 DMB 신호를 수신하게 된다. 그런후 상기 AA 데이터 처리부(540)는 755단계에서 상기 DMB 신호로부터 AA 데이터(205)를 디코딩하게 된다. 상기 AA 데이터 처리부(540)는 상기 757단계에서는 상기 AA 데이터 처리부(540)가 해당 AA 데이터를 저장하게 된다. 그런후 상기 GPS 신호 수신부(560)가 GPS 신호를 처리하게 되면 759단계에서와 같이 상기 저장된 AA 데이터(205)를 이용하여 GPS 신호를 처리하게 된 다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.
본 발명에서 GPS 코드의 1chip은 약 300m이고 도 2와 같이 A지역의 반경은 30km라고 하면, 단말이 DMB 채널을 통해 수신한 AA 데이터(205)의 코드 위상을 이용하면 약 100chip 범위 안에서 GPS 신호의 획득이 가능하므로 코드 검색 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 30km의 반경내에서 GPS 위성의 도플러 주파수의 변화는 거의 없기 때문에 AA 데이터의 도플러 주파수값을 이용하면 주파수 검색 시간을 줄일 수 있게 된다.

Claims (23)

  1. 전체 방송 서비스 지역을 적어도 하나의 지역으로 구분하여 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템에 있어서,
    상기 각 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 생성하는 보조 위성 신호(Assisted GPS : AGPS) 서버와,
    상기 생성된 AA 데이터를 단말들에게 방송하는 송신소와,
    상기 방송된 AA 데이터를 수신하여 초기 GPS 신호를 획득하는 단말들을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 DMB 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 AGPS 서버는,
    상기 전체 서비스 지역을 하나로 운영하는 경우, 상기 서비스 지역의 미리 결정된 지점을 기준으로 각 GPS 위성에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하여 상기 AA 데이터를 생성함을 특징으로 하는 DMB 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 AGPS 서버는,
    상기 전체 서비스 지역을 두개 지역 이상으로 운영하는 경우, 각 서비스 지역의 미리 결정된 지점을 기준으로 각 GPS 위성에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하여 상기 AA 데이터를 생성함을 특징으로 하는 DMB 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 단말은,
    상기 전체 서비스 지역을 두개지역 이상으로 구분하는 경우, 갭필러로부터 미리 수신된 데이터를 근거로 자신의 지역을 검색하고, 상기 수신된 AA 데이터 중 자신의 지역에 해당하는 데이터를 이용하여 GPS 신호를 획득함을 특징으로 하는 DMB 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 AA 데이터는,
    상기 GPS 신호가 기준이 되는 시간을 나타내는 GPS 시간필드와,
    각 위성을 구별하기 위한 코드 정보를 나타내는 위성 SV PRN 필드와,
    GPS 신호 획득을 위한 코드 위상과 도플러 주파수 필드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 DMB 시스템.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 AA 데이터는,
    각 지역의 기준이 되는 위치를 나타내는 정보를 나타내는 지역 식별자(Identifier : ID)를 더포함함을 특징으로 하는 DMB 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 송신소는,
    상기 AA 데이터를 소정의 주기적으로 상기 단말들에 방송함을 특징으로 하는 상기 DMB 시스템.
  8. 전체 방송 서비스 지역을 적어도 하나의 지역으로 구분하여 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템에서 초기 위성 신호를 획득하는 방법에 있어서,
    상기 각 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 생성하는 제 1과정과,
    상기 생성된 AA 데이터를 상기 단말들에게 방송하는 제 2과정과,
    상기 단말은 상기 방송된 AA 데이터를 수신하여 GPS 신호를 획득하는 제 3과정으로 포함함을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 1과정은,
    상기 전체 서비스 지역을 하나로 운영하는 경우, 상기 서비스 지역의 미리 결정된 지점을 기준으로 각 GPS 위성에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하는 과정과,
    상기 계산된 코드 위상과 도플러 주파수를 상기 AA 데이터에 포함하여 상기 단말에 방송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 제 1과정은,
    상기 전체 서비스 지역을 두개 지역 이상으로 운영하는 경우, 각 서비스 지역의 미리 결정된 지점을 기준으로 각 GPS 위성에 대한 코드 위상과 도플러 주파수를 계산하는 과정과,
    상기 계산된 코드 위상과 도플러 주파수를 상기 AA 데이터에 포함하여 상기 단말에 방송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 제 2과정은,
    상기 전체 서비스 지역을 두개지역 이상으로 구분하여 운영하는 경우, 미리 갭필러로부터 수신된 데이터를 근거로 자신의 지역을 결정하는 과정과,
    상기 수신된 AA 데이터 중 자신의 지역에 해당하는 데이터를 이용하여 GPS 신호를 탐색함을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 AA 데이터는,
    상기 GPS 신호가 기준이 되는 시간을 나타내는 GPS 시간필드와,
    각 위성을 구별하기 위한 코드 정보를 나타내는 위성 SV PRN 필드와,
    GPS 신호 획득을 위한 코드 위상과 도플러 주파수 필드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 AA 데이터는,
    각 지역의 기준이 되는 위치를 나타내는 정보를 나타내는 지역 식별자(Identifier : ID)를 더포함함을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
  14. 제 8항에 있어서, 상기 제 2과정에서,
    상기 AA 데이터는 소정의 주기적으로 상기 단말들에 방송함을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
  15. 전체 방송 서비스 지역을 적어도 하나의 지역으로 구분하여 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템의 단 말에 있어서,
    상기 각 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터가 포함된 DMB 신호를 수신하는 방송 수신 파트와,
    상기 수신된 AA 데이터를 근거로 초기 위성 신호(Global Positioning System)를 획득하는 GPS 수신 파트를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 방송 수신 파트는,
    상기 DMB 신호를 수신하는 DMB 신호 수신부와,
    상기 DMB 신호로부터 AA 데이터를 추출하는 DMB 채널 디코딩부와,
    상기 AA 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 GPS 수신 파트로부터 상기 저장된 AA 데이터 요청시 전송하는 AA 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 GPS 수신 파트는,
    상기 AA 데이터 처리부에에 해당 위성에 관한 AA 데이터를 요청하고, 상기 AA 데이터 처리부로부터 전송된 AA 데이터를 이용하여 위성 신호를 탐색하는 GPS 신호 수신부와,
    상기 탐색된 결과를 이용하여 단말의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함함 을 특징으로 하는 단말.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 방송 수신 파트는,
    상기 DMB 신호를 수신하는 DMB 신호 수신부와,
    상기 수신된 DMB 신호에서 각 서비스 지역을 나타내는 갭필러 식별자(Identifier : ID)가 포함된 AA 데이터를 추출하는 DMB 채널 디코딩부와,
    상기 DMB 채널 디코딩부로부터 전송된 갭필러 ID를 근거로 지역 정보를 추출하여 저장하는 지역 결정부와,
    상기 GPS 수신 파트로부터 AA 데이터 요청시 현재 수신된 AA 데이터의 지역 ID와 상기 지역 결정부에 미리 저장된 지역 정보를 근거로 AA 데이터를 상기 GPS 수신 파트로 전송하는 AA 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 지역 결정부는,
    상기 갭필러 ID와, 상기 갭필러 ID와 대응대는 지역을 나타내는 테이블을 포함함을 특징으로 하는 단말.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 지역 결정부는,
    상기 AA 데이터에 포함된 지역 ID를 이용하여 지역 정보를 추출함을 특징으로 하는 단말.
  21. 제 17항에 있어서, 상기 GPS 수신 파트는,
    상기 AA 데이터 처리부에 해당 위성에 관한 AA 데이터를 요청하고, 상기 AA 데이터 처리부로부터 전송된 AA 데이터를 이용하여 위성 신호를 탐색하는 GPS 신호 수신부와,
    상기 탐색된 결과를 이용하여 단말의 위치를 결정하는 위치 결정부를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  22. 전체 방송 서비스 지역을 적어도 하나의 지역으로 구분하여 서비스를 제공하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 시스템의 단말에서 초기 위성 신호를 획득 방법에 있어서,
    상기 DMB 신호를 수신하여 서비스 지역의 미리 설정된 지점을 기준으로 지역별로 구분되는 획득 보조(Acquisition Assistance : AA) 데이터를 추출하는 제 1과정과,
    상기 추출된 AA 데이터를 근거로 초기 위성 신호(Global Positioning System)를 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 제 1과정은,
    상기 전체 서비스 지역을 두개지역 이상으로 구분하여 운영하는 경우, 미리 갭필러로부터 수신된 데이터중 지역정보를 나타내는 지역 식별자(Identifier : ID)를 근거로 자신의 지역을 결정하는 과정과,
    상기 수신된 AA 데이터 중 상기 저장된 지역 ID에 해당하는 데이터를 추출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 초기 위성 신호 획득 방법.
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