JP2008501282A

JP2008501282A - 衛星ディジタルマルチメディア放送システムの受信器における電力消耗減少方法及び装置

Info

Publication number: JP2008501282A
Application number: JP2007514920A
Authority: JP
Inventors: ゲム−グー・ハン; キュン−ハ・イ; イル−ホ・イ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2008-01-17
Also published as: US20060002321A1; WO2005122572A1; KR20050118596A; CN1965579A

Abstract

本発明は、ディジタルマルチメディア放送システムにおいて、端末の電力消耗を減らすための方法及び装置に関するものである。
本発明の実施例に係る方法は、ディジタルマルチメディア放送システムにおいて、放送サービスを受信するための方法であって、前記無線経路を通じて受信された信号から受信信号に対する情報を更新するステップと、第２無線経路のオフの理由の判断結果によって、前記受信信号に対する情報と予め設定されたしきい値とを比較するステップと、前記受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より全て大きい場合、前記無線経路をオフ（ＯＦＦ）に再設定するステップと、を含むことを特徴とする。

Description

本発明は、無線通信システムにおいて、電力消耗減少方法及び装置に関し、特にアンテナダイバーシティを適用した衛星ディジタルマルチメディア放送システムの受信器における電力消耗を最小化するための方法及び装置に関する。

ＤＭＢ（Digital Multimedia Broadcasting）は、去る１９８０年代後半にヨーロッパで始まったディジタルラジオ放送、すなわちＤＡＢ（Digital Audio Broadcasting）に起源しており、１９２０年代から始まったラジオ放送の最も発展した概念がＤＡＢと見ることができる。１９８０年代初半に始まったディジタル技術がラジオのディジタル化をもたらしながら登場することになった。このようなＤＡＢは、プログラムと関係にないデータ伝送が可能になりながら一層発展された。延いては、ディジタルラジオの周波数帯域を用いて映像まで伝送することができるＤＭＢという媒体を導入した。

一方、ＤＭＢは、地上波ＤＭＢと衛星ＤＭＢに分けられる。前記地上波ＤＭＢは、現在ＴＶが送出できる周波数帯域を用いて提供され、１７４ＭＨｚ乃至２１６ＭＨｚの周波数を使用し、地上波のような中継方式を使うため、従来の送信所と中継所方式を使用する。一方、衛星ＤＭＢは２６０５ＭＨｚ乃至２６５５ＭＨｚの高い周波数帯域を使用する。そして、地上波ＤＭＢは１つの事業者が１．５４ＭＨｚを使い、衛星ＤＭＢは１つの事業者が２５ＭＨｚの帯域を使用する。衛星ＤＭＢが地上波ＤＭＢより広い帯域を使用する構造である。したがって、地上波ＤＭＢは映像チャンネル１個とオーディオ、データチャンネル３個ぐらい同時に提供されることができ、衛星ＤＭＢは映像チャンネル１０−１２個と、オーディオ、データチャンネル３０ぐらい同時に提供されることができる。衛星ＤＭＢは携帯電話大きさの端末機を通じた衛星ディジタルマルチメディア放送サービス受信に焦点を合せているので、一種のモバイル放送媒体と分類されることができる。

前記ＤＭＢにおいて、衛星ＤＭＢは現在持続的に開発されており、２．６ＧＨｚ帯域の衛星ＤＭＢ端末の開発も進行中である。このようなＤＭＢ端末は多くのデータチャンネルが同時に提供されて、既存の放送サービスを提供する通信システムに比べて電力消耗が増加するため、受信性能に悪影響を及ぼすことになる。

したがって、本発明の目的は、衛星ディジタルマルチメディア放送システムの端末受信器の電力消耗を減らすための方法及び装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、レイク受信器を含み、アンテナダイバーシティを適用した前記端末受信器における電力消耗を減らすための方法及び装置を提供ことにある。

本発明の実施例に係る方法は、ディジタルマルチメディア放送システムにおいて、放送サービスを受信するための方法であって、前記無線経路を通じて受信された信号から受信信号に対する情報を更新するステップと、第２無線経路のオフの理由の判断結果によって、前記受信信号に対する情報と予め設定されたしきい値を比較するステップと、前記受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より全て大きい場合、前記無線経路をオフ（ＯＦＦ）に再設定するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施例に係る装置は、放送サービスを提供するディジタルマルチメディア放送システムにおいて、放送サービスを受信するための装置であって、ディジタルマルチメディア放送信号を受信するための複数のアンテナと、前記アンテナを介して受信された信号を第１無線経路、または、第２無線経路を通じて受信して受信信号の強さを測定した後、ディジタル信号で出力するアナログディジタル変換部と、前記アナログディジタル変換部から出力された信号で信号対雑音比を測定して出力するレイク受信器と、前記レイク受信器から出力された信号でビット誤り率を測定し、復調（demodulation）及び復号化（decoding）して出力するチャンネルコーデック部と、前記受信信号の強さ、信号対雑音比、ビット誤り率を用いて受信状態に対する情報を更新し、第２無線経路のオフの判断結果によって、前記受信信号に対する情報と予め設定されたしきい値とを比較し、前記受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より全て大きい場合、前記無線経路をオフ（ＯＦＦ）に再設定する中央処理装置と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、衛星ディジタルマルチメディア放送システムの端末受信器にレイク受信器を含み、アンテナダイバーシティを適用して無線経路のうち、１つの無線経路をオフすることにより電力消耗を減らすことができ、これによって、受信性能をより改善することができる効果がある。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい一実施例を詳細に説明する。本発明の説明において、関連した公知機能あるいは構成に対する具体的な説明は本発明の要旨を曖昧にしないために省略する。

後述する本発明は、端末の電力消耗を最小化して最適の受信性能を維持し、ＣＤＭ方式によりレイク受信器を使用してアンテナダイバーシティを用いる。

図１は、本発明の好ましい実施例に係る衛星ＤＭＢシステムにおいて、アンテナダイバーシティを適用した端末受信器の構造を示す図である。

図１を参照すれば、各アンテナ１１ａ、１１ｂに受信される信号は、各々低雑音増幅器（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier）１２ａ、１２ｂ及び無線周波数統合回路（ＲＦＩＣ：Radio Frequency Integrated Circuit）１３ａ、１３ｂを経てモデム部１１０に入力される。前記アンテナのうち、第１アンテナ１１ａは衛星ＤＭＢ放送サービスのみを受信することができ、第２アンテナ１１ｂは衛星ＤＭＢ放送サービスのみならず、移動通信サービスも受信することができるデュアルモード機能を有する。以下では、第１アンテナを介して受信される信号が通過する経路を第１経路と称し、第２アンテナを介して受信される信号が通過する経路を第２経路と称する。

前記モデム部（MODEM unit）１１０は、アナログディジタル変換器（Analog-to-Digital Converter）１１１ａ、１１１ｂ、フロント（front）１１２ａ、１１２ｂ、レイク受信器（rake receiver）１１３、探索器（searcher）１１４、バッファー（desk buffer）１１５、コンバイナー（combiner）１１６、チャンネルコーデック（channel CODEC）１１７を含む。

前記無線周波数統合回路１３ａ、１３ｂから出力された信号は、各々前記アナログディジタル変換器１１１ａ、１１１ｂに入力されてディジタル信号に変換される。変換されたディジタル信号は、ディジタルフィルタ機能を遂行するフロント１１２ａ、１１２ｂを通じてレイク受信器１１３及び探索器１１４に各々入力される。前記無線周波数統合回路１３ａ、１３ｂとアナログディジタル変換器１１１ａ、１１１ｂには図面に図示していないＡＧＣ（Auto Gain Control）ループを含む。ＡＧＣループを通じて前記アンテナ１１ａ、１１ｂを介して受信された信号の強さを測定することができる。前記レイク受信器１１３から出力された信号はバッファー１１５に格納されてからコンバイナー１１６に入力されてコンバイニング（combining）される。コンバイニングされた信号はチャンネルコーデック（Channel CODEC）１１７に入力される。ここで、チャンネルコーデック１１７は、図面に図示していないビットディインターリーバ（bit deinterleaver）、ビタービデコーダ（Vitervbi Decoder）、バイトディインターリーバ（byte deinterleaver）、リードソロモンデコーダ（R-S Decoder）から構成される。このようなチャンネルコーデック１１７を通じて符号化された信号はアプリケーションプロセッサー（ＡＰ：application processor）に出力される。

前記モデム部１１０はレイク受信器１１３を制御するための中央処理装置（Central Processing Unit）１２０を含む。前記中央処理装置１２０は、オペレーティングシステム（Operating System；以下、‘ＯＳ’と称する）が提供するタイマー信号、探索器（Searcher）１１４のダンプ（Dump）信号、デコーダ割込み信号などによって周期的にポスト自動利得制御ＲＳＳＩ（Post AGC RSSI）、探索器及びレイク信号対雑音比（Searcher & Rake Ec/Io）、ポストビタービビット誤り率（Post Vitervbi BER）等、受信器のパラメータを読み出す。ここで、前記探索器（Searcher）１１４のダンプ（Dump）信号はモデム部１１０で信号探索が終われば、発生する割込み信号を表し、前記デコーダ割込み信号はＲＳデコーディングが終わった後に発生する割込み信号を表し、ポストＡＧＣＲＳＳＩはＡＤＣ１１１ａ、１１１ｂでのアナログ入力信号の大きさを表し、探索器及びレイク信号対雑音比（Searcher & Rake Ec/Io）は探索器１１４とレイク受信器１１３での入力信号のうち、所望の信号の強さを表す。

そして、中央処理装置１２０は、低雑音増幅器１２ａ、１２ｂ、無線周波数統合回路１３ａ、１３ｂ、フロント１１２ａ、１１２ｂ、アナログディジタル変換器１１１ａ、１１１ｂなどにオン／オフ制御信号を送る。

このように構成された端末の受信器で電力消耗を減らす方法を添付した図面を参照して説明する。ここで、電力消耗を減らす方法は、強電界と弱電界で２つの無線経路中の一側、すなわち、第２経路のＬＮＡ１２ｂ、ＲＦＩＣ１３ｂとモデム部１１０の一部、すなわち、第２経路のフロント１１２ｂ、ＡＤＣ（２）１１１ｂとレイク受信器１１３の半分以上をオフするものである。前記第２経路がオフされると判断されれば、前記第２経路で選択された全ての要素はターンオフされることができる。

図２は、本発明の実施例に係る端末の受信器で電力消耗を減らすための動作を示す流れ図である。

中央処理装置１２０は、電力消耗の減少のためにプログラミングされたソフトウェアを通じてモデム部１１０で探索ダンプ割込み（Search dump interrupt）が発生する度に受信された信号の各々のために探索器１１４とレイク受信器１１３の受信信号の強さ（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）情報を用いて、信号対雑音比（Ｅｃ／Ｉｏ）を更新して格納する。また、中央処理装置１２０は、チャンネルデコーダ割込み（Channel decoder interrupt）が発生する度にビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）を更新して格納する。そして、ＯＳが提供するタイマー（ＲＳＳＩ＿Ｔｉｍｅｒ）信号が発生すれば、前記中央処理装置１２０はアンテナから受信された信号で自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Controller）ＲＳＳＩを読み出して更新した後、無線経路オフ指示子（以下、rf_off_indicatorと称する）情報を調べて、第２無線経路（ＲＦ２）状態がＯＮ状態なのかＯＦＦ状態なのかを区分する。ここで、rf_off_indicatorは、ソフトウェアコードで存在する指示子であって、ＲＦ２回路がＯＮの場合に偽（false）を、ＯＦＦの場合に真（true）を指示する。

図２を参照すれば、ステップ２０１で、受信器の中央処理装置１２０はＯＳタイマーが満了したかどうかを確認する。この際、タイマーが満了していない場合は、ステップ２０２で、中央処理装置１２０はタイマーＢが動作していると判断し、探索器１１４が探索動作を遂行することができるように制御する。以後、中央処理装置１２０は、ステップ２０３で、信号対雑音比（Ｅｃ／Ｉｏ）が予め設定されたしきい値（threshold）と比較する。もし、信号対雑音比が前記しきい値より大きい場合は、中央処理装置１２０はタイマーＡをセッティングする。一方、信号対雑音比が前記しきい値より小さい場合は、中央処理装置１２０はタイマーＢをセッティングする。

ステップ２０１で確認した結果、ＯＳタイマーが満了した場合、ステップ２１１で、中央処理装置１２０はタイマーＡが動作していると判断し、前記rf_off_indicatorを調べて現在ＲＦ２がＯＮ状態なのかＯＦＦ状態なのかを確認する。確認結果、前記ＲＦ２がＯＦＦ状態であれば、無線経路のオフの理由指示子（以下、rf_off_reason_indicatorという）情報を調べて、ステップ２１２で、前記ＲＦ２のＯＦＦ状態の理由を確認する。ここで、前記rf_off_reason_indicatorは、ソフトウェアコードに存在する指示子であって、ＲＦ２回路がＯＦＦである時、ＯＦＦ状態の理由を表し、ＯＦＦ状態の理由は強電界と弱電界、または、ＩＭＤ（Inter-Modulation Distortion）の中の１つであるはずであり、延いては、中電界である時、強電界や弱電界より少ない部分の回路をＯＦＦするために使用する。

前記ステップ２１２で、ＲＦＯＦＦの理由が強電界、すなわち、rf_off_reason_indicatorが強電界を表せば、ＡＧＣ１ＲＳＳＩ、Ｅｃ／Ｉｏ、ＢＥＲ等を調べて、調査された値を各々しきい値と比較する。ここで、３つの値の中の１つでもしきい値を越えることができなければ、ステップ２１４で、rf_off_indicatorは偽（false）、ＯＦＦの理由（off_reason）を強電界に設定し、ステップ２２０で、ＯＦＦ状態になっているＲＦ２とモデムの一部をＯＮさせた後、タイマーＡをセッティングする。一方、ステップ２１３で、前記３つの値がしきい値を全て超える場合は中央処理装置１２０は、ステップ２１５で、rf_off_indicatorを真（true）状態に維持した後、タイマーＡをセッティングする。

一方、ステップ２１２で、ＲＦＯＦＦの理由が弱電界、または、相互変調歪み（ＩＭＤ：Inter-Modulation Distortion）状態を表している場合は、ステップ２２１で、ＡＧＣ１ＲＳＳＩを調べて、最小しきい値（MIN_thresh）と比較する。この際、ＲＳＳＩが最小しきい値より小さい場合は、中央処理装置１２０は更に他のタイマーを用いて一定期間探索を中止させ、ステップ２２２で、rf_off_indicatorは真（true）、ＯＦＦの理由（off_reason）は弱電界に設定した後、タイマーＢをセッティングする。

ステップ２２１で、比較した結果、ＲＳＳＩが最小しきい値より大きい場合は、ステップ２２３で、中央処理装置１２０は信号対雑音比（Ｅｃ／Ｉｏ）をしきい値と比較する。比較結果、信号対雑音比がしきい値より大きい場合、中央処理装置１２０は、ステップ２２４で、rf_off_indicatorを偽（false）に設定し、ステップ２３０で、ＯＦＦされているＲＦ２とモデムの一部をＯＮさせる。一方、信号対雑音比がしきい値より小さい場合、ＲＦ２はＩＭＤ状態であって、ステップ２２５で、中央処理装置１２０は、rf_off_indicatorを真（true）、ＯＦＦの理由（off_reason）をＩＭＤに設定した後、タイマーＡをセッティングする。

一方、ステップ２１１で、ＲＦ２がＯＮであれば、ステップ２３１で、ＲＳＳＩ、Ｅｃ／Ｉｏ、ＢＥＲをしきい値と比較する。この際、前記３つの値が１つでも小さな値があれば、ステップ２３２で、中央処理装置１２０は、前記３つの値を各々最小しきい値と比較する。比較結果、３つの値が全て最小しきい値より小さい場合、ＲＦ２状態は弱電界であって、中央処理装置１２０は、ステップ２３３で、rf_off_indicatorを真（true）、ＯＦＦの理由（off_reason）を弱電界に設定した後、タイマーＢをセッティングする。ステップ２３２で、３つの値が全て最小しきい値より大きい場合、中央処理装置１２０はタイマーＡをセッティングする。

一方、ステップ２３１で、前記ＲＳＳＩ、Ｅｃ／Ｉｏ、ＢＥＲ値が全て前記しきい値より大きい場合、ＲＦ２は強電界であって、中央処理装置１２０は、ステップ２４１で、rf_off_indicatorを真（true）に、ＯＦＦの理由（rf_off_reason）を強電界に設定した後、タイマーＡをセッティングする。

一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施例に関して説明したが、本発明の範囲から外れない限度内でいろいろ変形が可能であることはもちろんである。したがって、本発明の範囲は説明された実施例に限定されて定められてはならないし、定まるものではなく、後述する発明請求範囲だけでなく、本発明請求範囲とその等価物によって定まるべきである。

本発明の好ましい実施例に係る衛星ＤＭＢシステムにおいて、アンテナダイバーシティを適用した端末受信器の構造を示すブロック図である。本発明の実施例に係る端末受信器における電力消耗を減らすための動作を示す流れ図である。

符号の説明

１１ａ第１アンテナ
１１ｂ第２アンテナ
１２ａ、１２ｂ低雑音増幅器
１３ａ、１３ｂ無線周波数統合回路
１１０モデム部
１１１ａ、１１１ｂアナログディジタル変換器
１１２ａ、１１２ｂフロント
１１３レイク受信器
１１４探索器
１１５バッファー
１１６コンバイナー
１１７チャンネルコーデック
１２０中央処理装置

Claims

ディジタルマルチメディア放送システムにおいて、放送サービスを受信するための方法であって、
前記無線経路を通じて受信された信号から受信信号に対する情報を更新するステップと、
第２無線経路のオフの理由の判断結果によって、前記受信信号に対する情報と予め設定されたしきい値とを比較するステップと、
前記受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より全て大きい場合、前記無線経路をオフに再設定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
前記第２無線経路のオフの理由が強電界であることを特徴とする請求項１記載の方法。
前記第２無線経路のオフの理由が弱電界の場合、前記受信信号に対する情報のうち、受信信号の強さが予め設定された最小しきい値より大きいかどうかを判断するステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記受信信号の強さが予め設定された最小しきい値より小さいか等しい場合、前記第２無線経路の状態を真に設定し、前記無線経路のオフの理由を弱電界に設定するステップを含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
前記受信信号の強さが予め設定された最小しきい値より大きい場合、前記信号受信状態の情報のうち、信号対雑音比が予め設定されたしきい値より大きいかどうかを判断するステップと、
前記信号受信状態の情報のうち、信号対雑音比が予め設定されたしきい値より大きい場合、前記第２無線経路の状態を偽に設定するステップと、
前記第２無線経路の状態をオンに設定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項４記載の方法。
前記信号受信状態の情報のうち、信号対雑音比が予め設定されたしきい値より小さいか等しい場合、前記第２無線経路の状態を真に設定し、前記第２無線経路のオフの理由を相互変調歪み（ＩＭＤ）に設定することを特徴とする請求項５記載の方法。
前記各受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より小さい場合、前記第２無線経路の状態を偽に設定し、前記無線経路のオフの理由を強電界に設定することを特徴とする請求項１記載の方法。
前記第２無線経路がオン状態の場合、前記受信信号に対する情報と予め設定されたしきい値とを比較するステップと、
前記受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より全て大きい場合、前記第２無線経路をオフに再設定するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
前記無線経路をオフに再設定するステップは、前記第２無線経路の状態を真に設定し、前記無線経路のオフの理由を強電界に設定することを特徴とする請求項８記載の方法。
前記受信信号に対する情報は、受信信号の強さ、信号対雑音比、ビット誤り率を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
放送サービスを提供するディジタルマルチメディア放送システムにおいて、放送サービスを受信するための装置であって、
ディジタルマルチメディア放送信号を受信するための複数のアンテナと、
前記アンテナを介して受信された信号を第１無線経路、または、第２無線経路を通じて受信して受信信号の強さを測定した後、ディジタル信号で出力するアナログディジタル変換部と、
前記アナログディジタル変換部から出力された信号で信号対雑音比を測定して出力するレイク受信器と、
前記レイク受信器から出力された信号でビット誤り率を測定し、復調及び復号化して出力するチャンネルコーデック部と、
前記受信信号の強さ、信号対雑音比、ビット誤り率を用いて受信状態に対する情報を更新し、第２無線経路のオフの判断結果によって、前記受信信号に対する情報と予め設定されたしきい値とを比較し、前記受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より全て大きい場合、前記無線経路をオフに再設定する中央処理装置と、
を含むことを特徴とする装置。
前記第２無線経路のオフの理由は強電界であることを特徴とする請求項１１記載の装置。
前記中央処理装置は、前記第２無線経路のオフの理由が弱電界の場合、前記受信信号に対する情報のうち、受信信号の強さが予め設定された最小しきい値より大きいかどうかを判断することを特徴とする請求項１１記載の装置。
前記中央処理装置は、前記受信信号の強さが予め設定された最小しきい値より小さいか等しい場合、前記第２無線経路の状態を真に設定し、前記無線経路のオフの理由を弱電界に設定することを特徴とする請求項１３記載の装置。
前記中央処理装置は、前記受信信号の強さが予め設定された最小しきい値より大きい場合、前記信号受信状態の情報のうち、信号対雑音比が予め設定されたしきい値より大きいかどうかを判断し、前記信号受信状態の情報のうち、信号対雑音比が予め設定されたしきい値より大きい場合、前記第２無線経路の状態を偽に設定し、前記第２無線経路の状態をオンに設定することを特徴とする請求項１４記載の装置。
前記中央処理装置は、前記信号受信状態の情報のうち、信号対雑音比が予め設定されたしきい値より小さいか等しい場合、前記第２無線経路の状態を真に設定し、前記第２無線経路のオフの理由を相互変調歪み（ＩＭＤ）に設定することを特徴とする請求項１５記載の装置。
前記中央処理装置は、前記各受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より小さい場合、前記第２無線経路の状態を偽に設定し、前記無線経路のオフの理由を強電界に設定することを特徴とする請求項１１記載の装置。
前記中央処理装置は、前記第２無線経路がオン状態の場合、前記受信信号に対する情報と予め設定されたしきい値とを比較して、前記受信信号に対する情報が予め設定されたしきい値より全て大きい場合、前記第２無線経路をオフに再設定することを特徴とする請求項１１記載の装置。
前記中央処理装置は、前記無線経路をオフに再設定する際、前記第２無線経路の状態を真に設定し、前記無線経路のオフの理由を強電界に設定することを特徴とする請求項１８記載の装置。