KR0168025B1 - 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지탈 위성방송 시스템의 운영에 있어서, 우천이나 기타 재해로 인해 발생하는 전파의 감쇄 또는 단절등을 없애 방송사고를 방지하도록 한 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티(Site Diversity)운영장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 각 송신국마다 해당 송신국의 상태와 원격지에 있는 동일한 시스템의 송신국의 상태를 확인해가면서 절체시에는 운영중이던 송신국의 동작상태에 따라 대기중인 송신국이 동작하도록 하는 장치 및 방법을 제공하여 환경변화에 따른 송신국의 절체에 의해 발생하는 방송사고를 최소화하고 가입자의 신뢰도를 향상시키고자 함이다.

이에 따라, 지형성 우천이나 낙뢰등의 천재지변이나 화재 혹은 정전으로 인하여 디지탈 위성 방송 송신국 전체의 시스템의 운영이 불가능한 상황이 발생했을 때, 현재 서비스되는 방송이 중단없이 운영될 수 있도록 이격된 거리에 있는 송신국으로 신속하게 절체가 이루어짐으로써 방송사고가 최소화됨은 물론 안정화되고 고품질의 디지탈 위성방송이 가능하게 되어 가입자의 신뢰도가 향상된다.

Description

디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영장치 및 방법

제1도는 일반적인 위성방송 송수신 개념도.

제2도는 일반적인 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영장치의 개략 구성도.

제3도는 본 발명 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영장치의 구성 블럭도.

제4(a)도는 본 발명 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영을 위한 동작 순서도.

제4(b)도는 제4(a)도에서 방송품질의 측정 및 비교선택 과정의 상세 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 송신국A 2 : 송신국B

3 : 위성 4 : 위성 수신기

5 : 오디오 시스템 6 : TV모니터

7 : 제어센다 8 : 비교기

10 : MAC 시스템A 20 : MAC 시스템B

30,40 : B-라우터 50 : PSDN 전용선

본 발명은 디지탈 위성 방송 시스템의 운영에 있어서, 우천이나 기타 재해로 인해 발생하는 전파의 감쇄 또는 단절등을 없애 방송사고를 방지하도록 한 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티(Site Diversity)운영장치 및 방법에 관한 것이다.

여기서, 사이트 다이버시티란 이격된 두 사이트 중에서 방송 품질이 우수한 한 사이트를 선택하여 항상 좋은 방송 품질을 유지하도록 하는 것을 말한다.

일반적으로 위성을 통한 방송의 송수신 개념도는 제1도와 같이 제시되며, 제1도에서 보는 바와 같이 충분히 이결된 거리에 송신국A(1)와 송신국B(2)를 두어 동일한 기능를 갖는 시스템을 구성한다.

상기 송신국A(1)는 상시 방송을 서비스하는 송신국이고, 송신국B(2)는 자연재해나 긴급상황 발생시 자동적으로 상기 송신국A(1)의 이상 유무를 감지하여 송신국A(1)가 기능을 수행할 수 없음이 확인될때 그 임무를 자연스럽게 수행하도록 되어 있는 송신국이다.

먼저, 상기 제1도를 참조하여 위성 송신국의 동작을 설명하면 다음과 같다.

송신국A(1)에서 방송국으로부터 받은 각각의 방송신호들은 사용자 데이타 입출력부를 통해 메인 처리부에서 중간주파부로 입력된다. 그리고, 상기 중간주파부로 입력된 상기 신호는 변조된 후, RF송신부에서 주파수 천이된 다음 위성체에 충분히 도달될 수 있도록 고출력 증폭기에 의해 증폭되고, 이후 송신 안테나를 통하여 위성으로 송신된다.

그러면, 이 신호는 위성(3)을 통하여 해당 대역의 신호로 변환된 후 지상으로 송신되어 안테나와 위성 수신기(4)로 구성된 시스템을 통하여 오디오 시스템(5) 혹은 TV모니터(6)로 연결되어 위성방송 시청을 가능하게 한다.

즉, 각 송신국은 각각의 방송국으로부터 송부된 신호를 접속 처리하여 안테나를 통해 위성으로 송신하고, 위성에서는 수신한 신호를 지상의 위성 수신기와 오디오 시스템이나 TV모니터로 전송함으로써 위성방송 시청이 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 방송신호를 위성으로 송신하는 각 송신국에 대해 완벽한 사이트 다이버시티가 지원되도록 하기 위해서는 원격지에 각각의 지구국을 두어 한 송신국을 운영하고 있을 동안 다른 동일한 송신 지구국은 상시 대기 상태로써 운영되도록 구성해야 한다. 즉 주 송신국의 운영시 예기치 못한 재난이나 재해로 인해 시스템 가동이 불가능할 경우 상시 대기 상태중인 예비 시스템이 자동적으로 가동될 수 있도록 환경 설정이 되어 있다.

이는 제2도와 같이 구성되는 사이트 다이버시티 운영장치에 의해 수행된다.

즉, 각 송신국(1)(2)은 위성방송 서비스를 실시하고 있는 위성(3)으로부터 비콘(beacon)신호와 다운링크(down link)신호를 수신하여 신호선을 통해 각각 제어센타(7)로 출력한다. 이에 제어센타(7)에서는 두 사이트 즉, 두 송신국(1)(2)에서 송부된 수신신호의 강도를 각각 비교하여 강도가 큰 쪽으로 제어신호를 보냄으로써 운영 송신국을 결정 한다. 이때 상기 수신신호의 강도 비교는 제어센타(7)내에 있는 비교기(8)에서 수행한다.

여기서, 현재 운영중인 송신국A(1)의 수신강도가 좋지 않을 경우에는 제어센타(7)에서 대기중인 송신국B(2)가 위성(3)과 접속되도록 한다.

그런데, 이와같은 경우에는 운영중이던 송신국과 절체된 송신국 사이의 어떤 정보 교환도 없었으므로 현재 송신중이던 신호의 주파수대역이 연결되지 않게 된다. 즉, 송신신호의 연속적인 단절이 발생하게 되어 방송사고가 일어나게 되는 것이다.

이는 현재 복합위성인 무궁화 위성이 발사되고 위성체의 방송 트랜스 폰더를 사용하여 디지탈 위성방송를 실시하게 됨에 따라 기존의 지상방송과는 비교가 되지 않을 정도의 고품질의 영상을 수신할 수 있게 되는 시점에서 사이트 다이버시티 운영 방식을 상기와 같이 각 송신국의 수신신호 강도에 따라서 두 송신국의 접속을 선택하고 제어하게 되면, 환경변화에 따른 각 송신국의 수신강도 변화에 의한 잦은 송신국의 절체로 방송사고가 발생하게 되어 가입자들의 신뢰도가 저하되는 문제점이 있게 된다.

이에 따라, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 각 송신국마다 해당 송신국의 상태와 원격지에 있는 동일한 시스템의 송신국의 상태를 확인해가면서 절체시에는 운영중이던 송신국의 동작상태에 따라 대기중인 송신국이 동작하도록 하는 장치 및 방법을 제공하여 환경변화에 따른 송신국의 절체에 의해 발생하는 방송사고를 최소화하고 가입자의 신뢰도를 향상시키는 것을 목적을 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영장치는, 상시 방송을 서비스하는 디지탈 송신국A와, 자연재해나 긴급상황 발생으로 인해 이격된 상기 송신국A가 기능을 수행할 수 없을 때 그 임무를 자연스럽게 수행할 수 있도록 동일한 시스템으로 구성된 디지탈 송신국B 사이의 사이트 다이버시티 운영장치에 있어서, 상기 각 송신국에 설치되어 해당 송신국의 정보를 확인하고, 이격지의 송신국의 정보와 교류하여 서로의 동작상태를 동일하게 유지하도록 하면서 위성으로부터의 비콘신호 및 다운링크의 수신강도 및 송신 가능 상태에 따라 송신국을 절체하는 MAC(Monitor Alarm Control)시스템과; 상기 각 MAC 시스템에 각각 연결되어 각 MAC 시스템으로부터 오는 데이타의 전송을 PSDN전용선을 통해 연결해 주는 것으로, 각 MAC 시스템 사이에서 해당 송신국에 대한 정보 교류가 이루어지도록 하는 B-라우터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따른 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영방법은, 상시 방송을 서비스하는 디지탈 송신국A와, 자연재해나 긴급상황 발생으로 인해 이격된 상기 송신국A가 기능을 수행할 수 없을 때 그 임무를 자연스럽게 수행할 수 있도록 동일한 시스템으로 구성된 디지탈 송신국B사이의 사이트 다이버시티 운영방법에 있어서, 해당 송신국의 정보를 수집하는 제1과정과; 해당 송신국의 정보와 이격지의 송신국의 정보를 서로 주고 받는 제2과정과; 각 송신국의 위성으로부터의 비콘신호 및 다운링크의 수신강도가 방송품질을 결정하는 임계값 이상인지 그리고 송신 가능한 상태인지를 확인하여 좋은 품질의 송신국을 선택하는 제3 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조로 하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영장치의 구성 블럭도이고, 제4(a)도는 본 발명 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영을 위한 동작 순서도이고, 제4(b)도는 (a)도에서 방송품질의 측정 및 비교선택 과정의 상세 동작 순서도이다.

제3도는 제1도를 개념도로 하여 제안되고, 그 구성은 송신국A(1)와, 송신국B(1)와, 각 송신국(1)(2)의 MAC 시스템A 및 B(10)(20)와, 두 MAC 시스템(10)(20)을 잇는 PSDN 전용선(50)으로부터 서로의 데이타를 주고 받는데 사용되는 B-라우터(30)(40)로 구성된다.

상기 MAC 시스템A 및 B(10)(20)는 해당 송신국(1)(2)의 정보(현재 셋팅되어 있는 장비의 수치, 장비의 알람상태 등)를 확인하고, 이격지의 송신국(2)(1)의 정보와 교류하여 서로의 동작상태를 동일하게 유지하도록 하면서 위성(3)으로부터의 비콘신호 및 다운링크의 수신강도 및 송신 가능 상태에 따라 송신국을 절체한다.

상기 B-라우터(30)(40)는 상기 각 MAC 시스템(10)(20)에 각각 연결되어 각 MAC 시스템(10)(20)으로부터 오는 데이타의 전송을 PSDN 전용선(50)을 통해 연결해 주는 것으로, 각 MAC 시스템(10)(20) 사이에서 해당 송신국(1)(2)에 대한 정보 교류가 이루어지도록 한다.

제4(a)도를 참조하여 상기 MAC 시스템(10)(20)에서의 송신국 선택 동작을 살펴보면, 이는 해당 송신국(1)(2)의 정보를 수집하는 제1 과정(단계 S1)과, 해당 송신국(1)(2)의 정보와 이격지의 송신국(2)(1)의 정보를 서로 주고 받는 제2 과정(단계 S2)과, 각 송신국(1)(2)의 위성(3)으로부터의 비콘신호 및 다운링크의 수신강도가 방송품질을 결정하는 임계값 이상인지 그리고 송신 가능한 상태인지를 확인하여 좋은 품질의 송신국을 선택하는 제3 과정(단계 S3)을 포함한다.

상기 제3 과정(S3)을 제4(b)도를 참조하여 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 송신국A(1)에서 수신한 위성(3)으로부터의 비콘신호 및 다운링크 신호의 수신강도가 상기 임계값 이상이면서 송신 가능한 상태에 있는지를 확인하는 제1단계(단계 S1)와, 상기 제1 단계(S31)에서 송신국A(1)가 상기 두 조건을 만족하면 송신국A(1)를 계속 운영하고, 두 조건 중 한 조건이라도 만족하지 않으면 송신국B(2)에서 수신한 위성(3)으로부터의 비콘신호 및 다운링크 신호의 수신강도가 상기 임계값 이상이면서 송신 가능한 상태에 있는지를 확인하는 제2 단계(단계 S32∼S33)와, 상기 제2 단계(S32∼S33)에서 송신국B(2)가 상기 두 조건을 만족하면 이를 선택하여 상기 제2 과정(S32)에서 교류한 송신국A(1)의 상태 정보로서 운영하고, 두 조건중 한 조건이라도 만족하지 않으면 송신국A(1) 또는 송신국B(2) 중 송신가능한 송신국 또는 비교 우위 송신국을 선택하는 제3 단계(단계 S34∼S35)를 포함한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작은 다음과 같다.

각 송신국(1)(2)에 연결된 MAC 시스템(10)(20)은 해당 송신국(1)(2)으로부터 수집한 해당 송신국(1)(2)의 알람상태와 비콘신호 혹은 다운링크 신호를 측정하여 인식하고 방송이 가능한지 안한지에 대한 상태정보와 방송 품질 측정 데이타 정보를 생성시켜 PSDN 전용성(50)과 B-라우터(30)(40)를 통해 이격된 사이트의 MAC 시스템(20)(10)과 정보를 교류한다(단계 S1∼S2).

이때, 상기 교류된 정보는 크게 두가지 정보를 포함하고 있는데 하나는 방송 가능성에 대한 상태정보이고, 또 하나는 방송품질을 나타낼 수 있는 다운링크 혹은 비콘신호의 값을 담고 있는 수신신호의 강도에 대한 정보이다.

이에 각 MAC 시스템(10)(20)은 상기 정보들을 이용해 두 사이트 중에서 방송 가능한 사이트 여부와 방송 품질을 비교하여 한 사이트를 선택하게 된다(단계 S3).

즉, 상기 정보들을 방송품질을 결정하는 임계값과 비교하여 송신할 송신국을 결정할 시 방송가능한 송신국을 우선으로 선택하되, 만약 두 송신국 모두 방송품질의 임계값에 못 미칠 경우에는 두 사이트 중 상대적 비교 우위에 있는 송신국을 선택한다.

상기 단계(S3)를 좀 더 상세히 하면, 상기 두 정보가 입력되어 송신국A(1)의 수신신호가 방송품질을 결정하는 임계값 보다 크고 정상운영중이라면 그대로 송신국A(1)를 운영하고, 만약 수신신호가 임계값보다 작거나 송신 불가능 상태에 있다면 송신국B(2)의 수신신호가 임계값보다 크고 송신 가능한 상태인지를 확인한 다음 상시 대기상태에 있는 송신국B(2)를 선택하여 운영한다(단계 S31∼S34).

이때, 만약 송신국B(2)의 수신신호도 임계값보다 작거나 송신 불가능 상태라면 송신 가능성에 대한 비교로써만 송신국을 선택하거나 수신신호 비교로써만 비교우위에 있는 송신국을 선택하여 방송이 계속 진행되도록 하여 보다 나은 방송 품질을 제공할 수 있도록 한다(단계 S35).

여기서, 절체된 송신국이 대기상태에 있던 송신국B(2)라면 이는 상기 단계(S2)에서 수집한 송신국A(1)의 상태정보에 따라 동작 가능하게 되므로 다른 송신국으로 절체되더라도 방송 중단 사고 없이 연속적인 방송이 가능하게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 지형성 우천이나 낙뢰등의 천재지변이나 화재 혹은 정전으로 인하여 디지탈 위성 방송 송신국 전체의 시스템의 운영이 불가능한 상황이 발생했을 때, 현재 서비스되는 방송이 중단없이 운영될 수 있도록 이격된 거리에 있는 송신국으로 신속하게 절체가 이루어짐으로써 방송사고가 최소화됨은 물론 안정화되고 고품질의 디지탈 위성 방송이 가능하게 되어 가입자의 신뢰도가 향상된다.

Claims (3)

1. 상시 방송을 서비스하는 디지탈 송신국A와, 자연재해나 긴급상황 발생으로 인해 이격된 상기 송신국A가 기능을 수행할 수 없을 때 그 임무를 자연스럽게 수행할 수 있도록 동일한 시스템으로 구성된 디지탈 송신국B 사이의 사이트 다이버시티 운영장치에 있어서, 상기 각 송신국에 설치되어 해당 송신국의 정보를 확인하고, 이격지의 송신국의 정보와 교류하여 서로의 동작상태를 동일하게 유지하도록 하면서 위성으로부터의 비콘신호 및 다운링크의 수신강도 및 송신 가능 상태에 따라 송신국을 절체하는 MAC 시스템과; 상기 각 MAC 시스템에 각각 연결되어 각 MAC 시스템으로부터 오는 데이타의 전송을 PSDN 전용선을 통해 연결해 주는 것으로, 각 MAC 시스템 사이에서 해당 송신국에 대한 정보 교류가 이루어지도록 하는 B-라우터를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영장치.
2. 상시 방송을 서비스하는 디지탈 송신국A와, 자연재해나 긴급상황 발생으로 인해 이격된 상기 송신국A가 기능을 수행할 수 없을 때 그 임무를 자연스럽게 수행할 수 있도록 동일한 시스템으로 구성된 디지탈 송신국B 사이의 사이트 다이버시티 운영방법에 있어서, 해당 송신국의 정보를 수집하는 제1과정과; 해당 송신국의 정보와 이격지의 송신국의 정보를 서로 주고 받는 제2과정과; 각 송신국의 위성으로부터의 비콘신호 및 다운링크의 수신강도가 방송품질을 결정하는 임계값 이상인지 그리고 송신 가능한 상태인지를 확인하여 좋은 품질의 송신국을 선택하는 제3 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 제3 과정은 현 송신국에서 수신한 위성으로부터의 비콘신호 및 다운링크 신호의 수신강도가 상기 임계값 이상이면서 송신 가능한 상태에 있는지를 확인하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 현 송신국이 상기 두 조건을 만족하면 현 송신국을 계속 운영하고, 두 조건 중 한 조건이라도 만족하지 않으면 대기 송신국에서 수신한 위성으로부터의 비콘신호 및 다운링크 신호의 수신강도가 상기 임계값 이상이면서 송신 가능한 상태에 있는지를 확인하는 제2단계와; 상기 제2단계에서 대기 송신국이 상기 두 조건을 만족하면 이를 선택하여 상기 제2과정에서 교류한 현 송신국의 상태 정보로써 운영하고, 두 조건중 한 조건이라도 만족하지 않으면 현 송신국 또는 대기 송신국 중 송신가능한 송신국 또는 비교 우위 송신국을 선택하는 제3 단계를 포함함을 특징으로 하는 디지탈 위성방송 시스템의 사이트 다이버시티 운영방법.