KR0176347B1 - 수신제한 기능을 갖는 디지탈 위성방송 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위성방송 중계기를 이용한 디지탈 위성방송망 시스템에 관한 것으로, 위성방송 중계기를 통해 접속되는 가입자 망을 자원 및 가입자 관리 시스템을 이용하여 가입자 및 망 관리에 효율성을 제공하며 암호화 및 스마트 카드의 적용을 통해 제한수신에 보안성을 제공하도록 한 것이다.
본 발명은 위성 중계기를 통한 디지탈 위성방송에서 RSMS를 통하여 가입자 수신기의 이력관리와 망 관리를 효율적으로 실행시키고, 디지탈 방식의 암호화를 통한 영상과 음성 및 데이터의 전송과 가입자 수신기에 접속되는 스마트 카드를 통한 암호의 해독으로 유료로 위한 방송 프로그램의 제한수신을 실행하며, 암호 방식의 편리한 변경으로 제한수신에 보안성이 향상된다.

Description

수신제한 기능을 갖는 디지탈 위성방송 시스템
제1도는 본 발명에 따른 디지탈 위성방송망의 개략적 구성도.
제2도는 제1도에 도시된 본 발명에서 송신국의 상세 구성도.
제3도는 제1도에 도시된 본 발명에서 RSMS의 상세 구성도.
제4도는 제1도에 도시된 디지탈 위성방송 망에서 제한수신 처리를 위한 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 송신국 11 : 엔코더
12 : 먹스 13 : 암호화기
14 : 보상 회로부 15 : 변조기
16 : MAC 17 : TAM
20 : RSMS 21 : RSM
22 : PGM 23 : DBM
24 : RRM 25 : RSS
26 : RMM 27 : RAM
28 : SSOT 30 : 수신기
40 : 스마트 카드 41 : EMM 해독기
42 : 키 뱅크 43 : 제어워드 암호 해독기
50 : 모뎀 60 : 망 접속부
60a : 망 접속부 70 : 위성 중계기
본 발명은 위성방송 중계기를 이용한 디지탈 위성방송망 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 위성방송 중계기를 통해 접속되는 가입자 망을 자원 및 가입자 관리 시스템(Resource And Subscriber Management System : 이하 RSMS 이라 칭한다)을 이용하여 가입자 및 망 관리에 효율성을 제공하며 암호화 및 스마트 카드(Smart Card)의 적용을 통해 제한수신에 보안성을 제공하도록 한 수신제한 기능을 갖는 디지탈 위성방송 시스템에 관한 것이다.
종래에는 위성통신 중계기를 통해 접속되는 가입자망을 관리함에 있어 가입자 각각을 관리하는 수단과 이에 대한 방법이 제시되어 있지 않아 가입자망의 관리에 효율성이 저하되며, 암호화를 실현하는 스마트 카드가 제시되어 있지 않아 위성방송 수신기를 구비하게 되면 위성통신 중계기를 통해 전송되는 모든 방송에 대하여 수신을 할수 있어 제한수신을 제어할수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 위성통신 중계기에 접속되는 가입자 망을 효율적으로 관리하며, 디지탈 방식의 암호화를 통하여 유료 채널에 대하여 제한수신을 제어하므로 보안성이 높은 위성 방송망을 제공하도록 한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 방송국의 프로그램과 외부로 부터 발생되어 인가되는 소오스 프로그램을 코딩과 다중화 및 암호화를 실행하여 소정의 무선 채널을 통해 송신하며, 시스템의 상태를 검출한후 운용자에게 보고하여 고장이나 이상 발생시 수리복구를 요청하는 송신국과, 전송되는 방송 프로그램 및 데이터 신호의 암호화를 관리하며 상기 송신국으로부터 인가되는 프로그램에 따라 가입자 액세스를 통제하고, 가입자의 시청권 부여나 변경 및 사용이력 등의 정보를 수집관리하는 RSMS와, 수신기에 접속되며 수신제한을 위해 암호화된 유료 채널 및 프로그램을 액세스 할수 있는 가입자만이 수신할수 있도록 암호화를 해독하며, 과금에 대한 정보를 기록하고 수신이력 등에 대한 정보를 상기 RSMS측에 보고하는 스마트 카드와, 위성 중계기로부터 소정의 채널을 통해 수신되는 신호를 변환 처리하여 TV 또는 VTR 및 단말기측에 출력하여 영상과 음성 및 데이터 신호를 복원시키는 수신기와, 망 접속부를 통해 단말기를 접속하여 상기 수신기로 부터 인가되는 신호를 복조하고, 단말기로 부터 송신되는 신호를 변조하는 모뎀을 구비하는 것을 특징으로 하는 수신제한 기능을 갖는 디지탈 위성방송 시스템을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명에 따른 디지탈 위성방송망의 개략적 구성도이고, 제2도는 제1도에 도시된 본 발명에서 송신국의 상세 구성되며, 제3도는 제1도에 도시된 본 발명에서 RSMS의 상세 구성도이다.
또한, 제4도는 제1도에 도시된 디지탈 위성방송 망에서 제한수신 처리를 위한 구성도이다.
제1도에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 다른 디지탈 위성방송망은, 송신국(10)과, RSMS(20), 수신기(30), 스마트 카드(40), 모뎀(50), 망 접속부(60) 및 위성 중계기(70)로 구성된다.
송신국(10)은 방송국의 프로그램과 외부로부터 발생되어 인가되는 프로그램 소오스(Program Source)을 코딩과 다중화 및 암호화를 실행하여 소정의 무선 채널을 통해 위성 중계기(70)측에 송신하며, 시스템의 상태를 검출한후 운용자에게 보고하여 고장이나 이상 발생시 수리복구를 요청한다.
RSMS(20)는 전송되는 방송 프로그램 및 데이터 신호의 암호화를 관리하며 송신국(10)으로부터 인가되는 프로그램에 따라 가입자 액세스를 통제하고, 가입자의 시청권 부여나 변경 및 사용이력 등의 정보를 수집관리 한다.
또한, 프로그램 안내 서어비스 제공 및 프로그램의 내용에 따라 비트 전송율을 변환시켜 화질을 유연하게 변경시킨다.
스마트 카드(40)는 수신기(30)에 접속되며 수신제한을 위해 암호화된 유료채널 및 프로그램을 액세스 할수 있는 가입자만이 수신할수 있도록 암호화를 해독하며, 과금에 대한 정보를 기록하고 수신이력 등에 대한 정보를 RSMS(20)측에 보고한다.
수신기(30)는 위성 중계기(70)로 부터 소정의 채널을 통해 수신되는 신호를 변환 처리하여 TV 또는 VTR 및 단말기측에 출력하여 영상과 음성 및 데이터 신호를 복원시킨다.
모뎀(50)은 망 접속부(60)를 통해 단말기를 접속하여 수신기(30)로부터 인가되는 신호를 복조하고, 단말기로 부터 송신되는 신호를 변조한다.
이때, 송신국(10)은 첨부된 도면 제2도에서 알 수 있는 바와 같이 엔코더(11)와, 먹스(12), 암호화기(13), 보상 회로부(14), 변조기(15), 송신국 액세스 관리자(Transmitter Station Access Manager : 이하 TAM 이라 칭한다) 및 경보 제어기(Moniter Alarm And Control : 이하 MAC 라 칭한다)로 이루어지는데, 엔코더(11)는 인가되는 방송 프로그램과 외부로부터 인가되는 소오스 프로그램을 소정의 상태로 코딩시킨다. 먹스(12)는 소정의 상태로 코딩되어 인가되는 영상 및 음성 데이터를 하나의 전송 스트림으로 시분할 다중화한다. 암호화기(13)는 TAM(16)으로부터 인가되는 제어신호에 따라 시분할 다중화되어 인가되는 신호를 소정의 상태로 암호화한다. 보상 회로부(14)는 다중화 및 암호화의 과정에서 손상된 데이터를 검출하여 영상 및 음성의 처리에 필요한 소정의 상태로 복원한다. 변조기(15)는 보상 회로부(14)로부터 인가되는 신호를 QPSK(Quaternary Phase Shift Keying) 및 상향 주파수로 변조하여 위성 중계기(70)측에 전송한다. TAM(16)은 송신국 액세스 관리자로 제한수신을 위해 전송되는 신호의 암호화를 위한 소정의 제어신호를 출력한다. MAC(17)는 전체 시스템의 동작상태를 모니터링하여 이상이 검출되면 소정의 경보신호를 송출한후 이를 RSMS(20)측에 보고한다.
또한, RSMS(20)는 첨부된 도면 제3도에서 알 수 있는 바와 같이, RSM(21)과, PGM(22), DBM(23), RRM(24), RSS(25), RMM(26), RAM(27) 및 SSOT(28)로 이루어지는데, RSM(21)은 스마트 카드(40)와 접속되어 가입자의 이력관리를 실행시킨다. PGM(Program Guide Manager : 22)은 방송시간, 사용요금, 사용등급 등의 프로그램 안내를 담당한다. DBM(Data Base Manager : 23)은 PGM(22)에서 발생된 자료 및 제한수신을 위한 코드 가입자에 대한 정보, 송신국(10)에 대한 정보, 운용자에 대한 정보 및 운용관리에 대한 정보등이 수록 저장된다. RRM(RSM Receiver Unit Manager : 24)는 RSM의 관리자로 제한수신에 대한 자격정보를 관리한다. RAM(RSM Access Manager : 27)은 DBM(23)과 RRM(24)으로부터 인가되는 제한수신의 자격정보와 프로그램에 대한 데이터에 따라 EMM 정보를 업 데이트한다. SSOT(Subscriber Sales Outlet Termenal : 28)은 위성망을 통한 프로그램의 판매 서어비스를 담당한다.
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명의 제한수신 및 가입자 관리에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면 제1도에서 알 수 있는 바와 같이 방송국 또는 외부로 부터 방송 프로그램 및 소오스 프로그램이 송신국(10)에 인가되면 첨부된 도면 제2도에서 알 수 있는 바와 같이 송신국(10)의 엔코더(11)는 인가되는 방송 프로그램 및 소오스 프로그램의 영상과 음성 및 데이터 신호를 소정의 상태로 코딩한후 먹스(12)측에 인가한다. 먹스(12)는 소정의 상태로 코딩되어 인가되는 신호를 하나의 전송 스트림으로 시분할 다중화한후 암호화기(13)측에 인가하면 암호화 다중화기(13)는 송신국 액세스 관리자인 TAM(16)으로부터 수초 내지 수십초 단위로 변경되어 인가되는 암호화를 위한 소정의 제어신호에 따라 다중화된 전송신호를 암호화한후 보상 회로부(14)측에 인가한다. 보상 회로부(14)는 암호화되어 인가되는 전송신호를 분석하여 다중화 및 암호화의 과정에서 발생된 에러를 검출하여 데이터의 전송에 필요한 소정의 상태로 순방향 보정한후 변조기(15)측에 인가한다. 변조기(15)는 보정되어 인가되는 전송 데이터를 QPSK로 변조하여 상향 주파수로 변환시켜 무선 채널을 통해 위성 중계기(70)측에 전송한다.
이때, 송신국(10)의 MAC(17)는 위성 중계기(70)로 송신을 위해 전반적인 처리가 실행되는 각 회로부의 전반적인 동작상태를 모니터링하여 이상이 검출되면 소정의 경보음을 출력한후 이에 대한 소정의 신호를 출력하여 RSMS(20)측에 보고한다.
또한, 전술한 바와 같이 방송 프로그램의 제한수신을 위하여 암호화하는 과정에서 이용권리가 있는 가입자만이 암호화된 영상과 음성 및 데이터 신호를 해독할수 있도록 하기 위하여 첨부된 도면 제4도에서 알수 있는 바와 같이 TAM(16)의 제어신호 암호화기(16a)는 암호화의 통제 메시지인 ECM(Entitlement Check Message)를 생성하여 이를 위성 중계기(70)를 통하여 가입자 수신기(30)의 스마트 카드(40)의 암호 해독기(43)측에 전송하며, RSMS(20)의 RAM(RSM Access Manager : 27)내에 구비되는 ECM 암호화기(27a)는 암호화되어 전송되는 영상과 음성 및 데이터 신호의 해독을 위하여 자격관리 메시지인 EMM(Entitlement Management)데이터 신호를 위성 중계기(70)를 통하여 가입자 수신기(30)의 스마트 카드(40) EMM 해독기(41)측에 전송하면 스마트 카드(40)는 암호화되어 인가되는 스트림의 영상과 음성 및 데이터 신호를 해독하여 복원시킨다. 또한 RAM(27)은 데이터 베이스인 DBM(Data Base Manager : 23)과 가입자 수신기(30) 및 RRM(RSM Receiver Unit Manager : 24)로부터 인가되는 제한수신의 자격정보와 프로그램에 대한 정보를 저장한다.
전술한 바와 같이 전송되는 방송 프로그램의 영상과 음성 및 데이터 신호가 소정의 상태로 암호화되어 위성 중계기(70)를 통해 가입자 수신기(30)측에 수신되면 가입자 수신기(30)는 수신되는 암호화된 영상과 음성 및 데이터 신호를 스마트 카드(40)측에 전송한다.
스마트 카드(40)는 인가되는 암호화된 신호를 설정된 가입자 정보와 자격, 수신이력, 암호/인증 알고리즘 및 RSMS(20)으로부터 인가되어 갱신저장된 EMM 데이터에 의해 수신된 데이터를 분석한후 제한수신에 합당한 신호로 분석되면 인가되는 ECM 정보와 EMM 정보에 따라 암호화의 해독을 실행한다.
이때, 암호화된 데이터의 해독을 위한 허가정보와 등록정보는 가입자가 판매 서어비스 단말기인 RSMS(20)의 SSOT(28)에 직접가서 스마트 카드(40)에 등록하는 방법과 가입자가 통신망을 이용하여 운영자에게 통보하면 운영자가 RSMS(20)를 통해 새로운 정보를 위성망을 통해 스마트 카드(40)에 수록된 데이터를 변경하며, 스마트 카드(40)에 수록된 사용이력을 추출하기 위해서는 가입자가 자신의 스마트 카드(40)를 분리하여 RSMS(20)의 SSOT(28)에 확인 방법과 망 접속부(60)에 연결된 300 내지 2400bps의 전송속도를 갖는 모뎀(50)을 이용하여 기록을 추출한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 위성 중계기를 통한 디지탈 위성방송에서 RSMS를 통하여 가입자 수신기의 이력관리와 망 관리를 효율적으로 실행시키고, 디지탈 방식의 암호화를 통한 영상과 음성 및 데이터의 전송과 가입자 수신기에 접속되는 스마트 카드를 통한 암호의 해독으로 유료로 위한 방송 프로그램의 제한수신을 실행하며, 암호 방식의 편리한 변경으로 제한수신에 보안성이 향상된다.

Claims (3)

  1. 위성방송 시스템에 있어서, 방송국의 프로그램과 외부로부터 발생되어 인가되는 소오스 프로그램을 코딩과 다중화 및 암호화를 실행하여 소정의 무선 채널을 통해 송신하며, 시스템의 상태를 검출하여 운용자에게 보고하여 고장이나 이상 발생시 수리복구를 요청하는 송신국과, 전송되는 방송 프로그램 및 데이터 신호의 암호화를 관리하며 상기 송신국으로부터 인가되는 프로그램에 따라 가입자 액세스를 통제하고, 가입자의 시청권 부여나 변경 및 사용이력 등의 정보를 수집관리하는 RSMS와, 수신기에 접속되며 수신제한을 위해 암호화된 유료 채널 및 프로그램을 액세스 할수 있는 가입자만이 수신할 수 있도록 암호화를 해독하며, 과금에 대한 정보를 기록하고 수신이력 등에 대한 정보를 상기 RSMS측에 보고하는 스마트 카드와, 위성 중계기로 부터 소정의 채널을 통해 수신되는 신호를 변환 처리한후 TV 또는 VTR 및 단말기측에 출력하여 영상과 음성 및 데이터 신호를 복원시키는 수신기와, 망 접속부를 통해 단말기를 접속하여 상기 수신기로 부터 인가되는 신호를 복조하고, 단말기로부터 송신되는 신호를 변조하는 모뎀을 구비하는 것을 특징으로 하는 수신제한 기능을 갖는 디지탈 위성방송 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 송신국은 인가되는 방송 프로그램과 외부로 부터 인가되는 소오스 프로그램을 소정의 상태로 코딩시키는 엔코더와, 소정의 상태로 코딩되어 인가되는 영상 및 음성 데이터를 하나의 전송 스트림으로 시분할 다중화하는 먹스와, TAM으로부터 인가되는 제어신호에 따라 시분할 다중화되어 인가되는 신호를 소정의 상태로 암호화하는 암호화기와, 다중화 및 암호화의 과정에서 손상된 데이터를 검출하여 영상 및 음성의 처리에 필요한 소정의 상태로 복원하는 보상 회로부와, 상기 보상 회로부로부터 인가되는 신호를 QPSK 및 상향 주파수로 변조하여 위성 중계기측에 전송하는 변조기와, 상기 송신국 액세스 관리자로 제한수신을 위해 전송되는 신호의 암호화를 위한 소정의 제어신호를 출력하는 TAM 및, 전체 시스템의 동작상태를 모니터링하여 이상이 검출되면 소정의 경보신호를 송출한후 이를 상기 RSMS측에 보고하는 MAC로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수신제한 기능을 갖는 디지탈 위성방송 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 RSMS은 상기 스마트 카드와 접속되어 가입자의 이력관리를 실행시키는 RSM과, 방송시간, 사용요금, 사용등급 등의 프로그램 안내를 담당하는 PGM과, 상기 PGM에서 발생된 자료 및 제한수신을 위한 코드 가입자에 대한 정보, 송신국에 대한 정보, 운용자에 대한 정보 및 운용관리에 대한 정보등이 수록 저장하는 DBM과, 상기 RSM의 관리자로 제한수신에 대한 자격정보를 관리하는 RRM과, 상기 DBM과 상기 RRM으로부터 인가되는 제한수신의 자격정보와 프로그램에 대한 데이터에 따라 EMM 정보를 업 데이트하는 RAM과, 위성망을 통한 프로그램의 판매 서어비스를 담당하는 SSOT로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수신제한 기능을 갖는 디지탈 위성방송 시스템.
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