KR100256692B1 - 멀티미디어 위성통신 시스템의 망동기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티미디어 위성통신 시스템에 있어서, 각 셋톱박스의 데이터전송시점을 동기화시켜 주는 망동기장치에 관한 것으로, 중심국은 각종 데이터를 TS패킷을 통해 셋톱박스로 송출하도록 하고, 각 셋톱박스는 동기식 CDMA 방식을 통해 중심국에 대해 데이터를 송출하도록 된 멀티미디어 위성통신 시스템에 있어서, 상기 중심국은 소정의 주파수신호를 발생시키는 주파수발생수단과, 이 주파수발생수단으로부터 출력되는 주파수신호를 계수하여 그 계수치 데이터를 출력하는 PCR 발생수단 및, 셋톱박스에 대한 전송데이터를 TS패킷으로 생성하여 출력함과 더불어 상기 TS패킷의 전송횟수가 소정 값이 되면 상기 PCR 발생수단으로부터 출력되는 계수치 데이터를 TS패킷을 통해 송출하는 TS패킷 생성수단을 구비하여 구성되고, 상기 셋톱박스는 상기 TS패킷을 수신하기 위한 디멀티플렉서와, 소정의 제어신호에 따라 중심국으로 전송할 데이터의 전송타이밍신호를 생성하는 송신타이밍 발생수단, 중심국으로 전송할 데이터 프레임을 생성함과 더불어 상기 전송타이밍신호에 근거해서 생성된 데이터 프레임을 출력하는 송신프레임 생성수단 및, 수신된 TS패킷의 PCR 데이터를 근거로 상기 송신타이밍 발생수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 구성으로 된 본 발명에 의하면, 중심국이 일정한 수효의 TS패킷 송신시 마다 PCR 데이터를 송출하고, 셋톱박스는 상기 PCR 데이터가 수신되면 모든 셋톱박스가 동일한 방식을 통해 데이터송신 타이밍신호를 동기시키게 된다. 따라서, 비교적 간단한 방식으로 각 셋톱박스간의 송신동기를 일치시킬 수 있게 된다.

Description

멀티미디어 위성통신 시스템의 망동기장치

본 발명은 위성통신 가입자에게 화상데이터 등의 멀티미디어 데이터를 고속으로 전송할 수 있도록 된 멀티미디어 위성통신 시스템에 관한 것으로, 특히 PCR (Program Clock Reference) 데이터의 전송을 통해 각 셋톱박스간의 망동기를 제공할 수 있도록 된 멀티미디어 위성통신 시스템의 망동기장치에 관한 것이다.

현재, 무선통신기술이 비약적으로 발전되면서 통신가입자가 종래의 유선망이 아닌 무선망을 통해 상대방과 음성 및 데이터 통신을 실행할 수 있도록 된 무선통신 시스템이 급속도로 보급되고 있다. 이에 따라, 통신가입자가 이동하면서 통신을 실행할 수 있도록 해주는 이동통신 시스템이나 개인통신 시스템이 폭넓게 보급되고 있고, 또한 일반 가정의 통신기기를 WLL(Wireless Local Loop) 시스템이나 위성통신 시스템을 통해 기존의 PSTN(Public Switched Telephone Network)망과 접속하는 방법도 점차 보편화되고 있다.

특히, 위성통신 시스템의 경우에는 별도의 통신선로를 구비하지 않고서도 국가간의 통신 등과 같이 초장거리 통신을 가능하게 할 수 있는 잇점이 있다. 따라서, 이러한 위성통신 시스템의 장점을 활용하여 셋톱 박스(Set Top Box) 등을 통해일반 가정에서 위성방송을 직접 수신할 수 있도록 하는 위성방송 시스템이 이미 개발되어 보급되어 있고, 이동통신 기기나 개인통신기기를 통해 위성통신을 실행하기 위한 시스템에 대한 연구도 급속도로 이루어지고 있다.

한편, 최근에 이르러 TCP/IP(Transport control protocol/Internet protocol)를 기반으로 하는 통신방식이 확립되면서 전세계적인 인터넷망이 구축되기에 이르렀고 위성통신 시스템에 있어서도 상기한 통신가입자에 대해 인터넷 서비스를 제공할 수 있도록 된 멀티미디어 위성통신 시스템에 대한 연구가 본격적으로 이루어지고 있다.

이에, 본 출원인은 통신가입자가 위성통신을 이용하여 인터넷 등을 접속할 수 있고, 또한 이러한 인터넷 접속을 통해 대량의 화상데이터를 고속으로 전송받을 수 있도록 해주는 멀티미디어 위성통신 시스템을 개발하여 출원한 바 있다,

도 1은 본 출원인이 출원한 바 있는 멀티미디어 위성통신 시스템의 시스템 구성을 나타낸 시스템 구성도이다.

도 1에서 참조번호 1은 인터넷 등에 접속되어 다양한 멀티미디어 서비스를 단말국들에게 제공함과 더불어 전체적인 망운용 관리 및 제어기능을 수행하는 중심국이고, 2는 중심국 안테나이다. 그리고, 참조번호 3은 단말국 안테나이고, 4는 일반 가입자에게 멀티미디어 서비스를 제공하는 단말국으로서의 셋톱박스(Set Top Box), 5는 사용자가 멀티미디어 통신을 실행하기 위한 단말기로서의 개인용 컴퓨터, 6은 인공위성이다.

상기한 시스템에 있어서는 중심국(1)으로부터 셋톱 박스(4)로 전송하는 포워드링크(Foward Link) 경우에는 TDM 방식을 통해 대량의 메시지를 전송할 수 있도록 하고, 셋톱박스(4)로부터 중심국(1)으로 전송하는 리턴링크(Leturn Link)의 경우에는 다수의 가입자를 수용하기 위해 동기식 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식을 이용함으로써 다량의 가입자에게 고속으로 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있도록 되어 있다.

그런데, 상기한 멀티미디어 위성통신 시스템에 있어서는 셋톱박스(4)로부터 중심국(1)으로의 리턴링크가 동기식으로 이루어져 있기 때문에 특히 셋톱박스(4)간의 동기가 매우 중요하여, 실제 각 셋톱박스(4)의 경우에는 중심국(1)에 대해 소정의 데이터를 전송함에 있어 다른 셋톱박스(4)와 그 전송시간을 일치시킬 필요가 있게 된다.

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 각 셋톱박스간의 데이터 전송시간을 용이하게 일치시킬 수 있도록 해주는 멀티미디어 위성통신 시스템의 망동기장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티미디어 위성통신 시스템의 개요를 설명하기 위한 시스템 개요도.

도 2는 본 발명에 따른 중심국의 송신데이터 처리장치의 구성을 나타낸 블록구성도.

도 3은 본 발명에 따른 셋톱박스의 구성을 나타낸 블록구성도.

**** 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명 ****

1 : 중심국, 2, 3 : 안테나,

4 : 셋톱박스, 6 : 인공위성,

16 : TS패킷 생성부, 17 : 주파수발생기,

18 : PCR 발생기.

상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 멀티미디어 위성통신 시스템의 망동기장치는 중심국은 각종 데이터를 TS패킷을 통해 셋톱박스로 송출하도록 하고, 각 셋톱박스는 동기식 CDMA 방식을 통해 중심국에 대해 데이터를 송출하도록 된 멀티미디어 위성통신 시스템에 있어서, 상기 중심국은 소정의 주파수신호를 발생시키는 주파수발생수단과, 이 주파수발생수단으로부터 출력되는 주파수신호를 계수하여 그 계수치 데이터를 출력하는 PCR 발생수단 및, 셋톱박스에 대한 전송데이터를 TS패킷으로 생성하여 출력함과 더불어 상기 TS패킷의 전송횟수가 소정 값이 되면 상기 PCR 발생수단으로부터 출력되는 계수치 데이터를 TS패킷을 통해 송출하는 TS패킷 생성수단을 구비하여 구성되고, 상기 셋톱박스는 상기 TS패킷을 수신하기 위한 디멀티플렉서와, 소정의 제어신호에 따라 중심국으로 전송할 데이터의 전송타이밍신호를 생성하는 송신타이밍 발생수단, 중심국으로 전송할 데이터 프레임을 생성함과 더불어 상기 전송타이밍신호에 근거해서 생성된 데이터 프레임을 출력하는 송신프레임 생성수단 및, 수신된 TS패킷의 PCR 데이터를 근거로 상기 송신타이밍 발생수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 구성으로 된 본 발명에 의하면, 중심국이 일정한 수효의 TS패킷 송신시 마다 PCR 데이터를 송출하고, 셋톱박스는 상기 PCR 데이터가 수신되면 모든 셋톱박스가 동일한 방식을 통해 데이터송신 타이밍신호를 동기시키게 된다.

따라서, 비교적 간단한 방식으로 각 셋톱박스간의 송신동기를 일치시킬 수 있게 된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 중심국의 상기 송신데이터 처리장치의 구성을 나타낸 블록구성도이다.

도면에서 참조번호 11은 IP 스위치(도시되지 않음)로부터 입력되는 이더넷 프레임을 근거로 IP 패킷을 생성하여 출력하는 이더넷 인터페이스이고, 12는 이 이더넷 인터페이스(11)를 통해 출력되는 IP 패킷 데이터를 순차적으로 저장하는 입력버퍼, 13은 상기 입력버퍼(12)에 저장되는 IP 패킷 데이터의 헤더를 근거로 입력데이터의 종류를 판정하고, 그 판정된 결과를 근거로 이후에 설명할 PS 패킷 생성부(15)와 TS 패킷 생성부(16)의 패킷생성을 제어하며, 또한 상기 이더넷 인터페이스(11)로부터 인가되는 제어데이터를 근거로 송신데이터 처리장치를 제어하는 IP 패킷 콘트롤러이다.

또한, 도면에서 참조번호 14는 각각의 셋톱박스(4)에 대해 할당되는 PID를 저장하는 가입자정보 저장부로서, 이는 각 셋톱박스(4)의 IP 어드레스에 대응하여 제어용 PID와 트래픽용 PID를 맵핑시켜 저장하게 된다.

그리고, 도면에서 참조번호 15는 IP패킷 콘트롤러(13)로부터 입력되는 데이터를 근거로 PS패킷(Private Section Packet)을 생성하는 PS패킷 생성부이고, 16은 이 PS패킷 생성부(15)로부터 입력되는 PS패킷 데이터와 상기 IP패킷 콘트롤러(16)로부터 인가되는 PID(제어용 PID, 트래픽용 PID 또는 정보서비스용 PID) 및 상기 입력버퍼(12)에 저장되는 트래픽 데이터를 근거로 MPEG-2 TS패킷을 생성하여 출력하는 TS패킷 생성부이다. 또한, 이 TS패킷 생성부(16)는 셋톱박스(4)에 대해 송신하는 TS패킷의 수효를 계수하여 그 계수치가 소정값, 예컨대 100이 되면 이후에 설명할 PCR발생기(18)로부터 인가되는 PCR(Program Clock Reference)값을 독출하여 셋톱박스(4)에 대하여 송출하게 된다. 그리고, 이러한 PCR값의 송출시에는 모든 셋톱박스(4)에서 이를 수신할 수 있도록 정보 서비스용 PID를 통해서 TS패킷을 송신하게 된다.

또한, 도면에서 참조번호 17은 예컨대 27㎒의 주파수신호를 발생시키는 주파수발생기이고, 18은 상기 주파수발생기(17)에서 출력되는 주파수신호를 계수하여 그 계수치 데이터를 출력하는 PCR 발생기이다.

즉, 상기한 구성에 있어서는 TS패킷 생성부(16)는 PS패킷 생성부(15)로부터 입력되는 PS패킷을 근거로 TS패킷을 생성하여 지속적으로 출력함과 더불어, 그 출력되는 계수치가 예컨대 100번째가 되면 상기 PCR 발생기(18)로부터 인가되는 PCR 데이터를 해당 TS패킷의 소정 필드에 부가하여 전송하게 된다.

한편, 도 3은 본 발명에 따른 셋톱박스(4)의 구성을 나타낸 구성도이다.

도면에서 참조번호 41은 중심국(1)으로부터 송출되는 고주파신호를 주파수하향변환하고 저잡음증폭함과 더불어, 이후에 설명할 중간주파수 생성부(49)에서 출력되는 중간주파수신호를 주파수상향변환하고 고출력증폭하는 RF장치이고, 42는 이 RF장치(41)로부터 출력되는 고주파신호를 주파수변한하여 중간주파수를 출력하는 튜너, 43은 이 튜너(42)에서 출력되는 중간주파수신호, 즉 중심국(1)에서 QPSK 변조된 신호를 복조하는 복조부이다.

또한, 도면에서 참조번호 44는 상기 복조부(44)에서 출력되는 TS패킷 데이터로부터 해당 셋톱박스에 해당하는 TS패킷을 추출하는 디멀티플렉서로서, 이는 그 내부에 PID 정보를 저장하기 위한 레지스터를 구비하여 이후에 설명할 프로세서(52)로부터 인가되는 PID를 상기 레지스터에 저장하게 된다. 그리고, 복조부(43)로부터 인가되는 TS패킷 중 상기 레지스터에 저장되어 있는 PID가 포함되어 있는 TS패킷을 추출하여 이를 프로세서(52)로 인가하게 된다.

또한, 도면에서 참조번호 45는 개인용 컴퓨터(5)와의 인터페이스를 실행하는 네트워크 인터페이스 카드(NIC: Network Interface Card)로서, 이는 프로세서(52)로부터 인가되는 이더넷 패킷을 IP패킷으로 변환하여 개인용 컴퓨터(5)로 출력함과 더불어 개인용 컴퓨터(5)에서 인가되는 IP패킷을 이더넷 패킷으로 변환하여 프로세서(52)로 인가하게 된다.

또한, 도면에서 참조번호 46은 상기 프로세서(52)로부터 병렬로 인가되는 송신용 데이터를 근거로 직렬의 송신데이터 프레임을 생성하고, 또 이후에 설명할 송신타이밍 발생부(50)에서 인가되는 송신타이밍신호에 따라 상기 송신데이터 프레임을 순차로 출력하는 송신프레임 생성부이고, 47은 이 송신프레임 생성부(46)에서 출력되는 송신데이터에 대하여 상기 프로세서(52)로부터 인가되는 CDMA 코드를 믹싱하여 CDMA 변조를 실행하는 CDMA채널 송신부, 48은 이 CDMA채널 송신부(47)에서 출력되는 데이터를 예컨대 QPSK변조하여 출력하는 변조부, 49는 상기 프로세서(52)로부터 인가되는 주파수데이터에 근거해서 상기 변조부(48)에서 출력되는 변조신호를 소정의 중간주파수신호로 변환하는 중간주파수 생성부이다.

또한, 도면에서 참조번호 50은 프로세서(50)의 제어에 따라 상기 송신프레임 생성부(46)를 위한 송신타이밍신호를 생성하는 송신타이밍 발생부이고, 51은 각종 데이터, 특히 중심국(1)으로부터 할당되는 제어용 PID 및 트래픽용 PID와 서비스정보(Service Information)를 받기 위한 정보서비스용 PID가 저장되는 데이터 메모리이다.

그리고, 참조번호 52는 셋톱박스(4)의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서로서, 이는 디멀티플렉서(44)로부터 수신되는 개인용 컴퓨터(5)에 대한 TS패킷을 IP패킷으로 변환하여 네트워크 인터페이스 카드(45)로 출력함과 더불어, 네트워크 인터페이스 카드(45)로부터 입력되는 개인용 컴퓨터(5)로부터의 데이터를 송신프레임 생성부(46)로 출력하여 중심국(1)으로 전송하게 된다.

특히, 상기 프로세서(52)는 중심국(1)으로부터 전송되는 TS패킷에 상술한 PCR데이터가 존재하는 경우에는 해당 PCR 데이터가 검출된 다음의 TS패킷 수신시점에 동기하여 송신타이밍 발생부(50)를 제어함으로써 송신프레임 생성부(46)로부터 송신데이터가 출력되는 시점을 동기화시키게 된다.

즉, 상기 셋톱박스(4)에 있어서는 모든 셋톱박스가 중심국(1)으로부터 전송되는 TS패킷의 PCR데이터를 근거로 그 데이터 송신시점을 동기화시키게 된다. 따라서, 간단한 방법으로 모든 셋톱박스간의 송신동기를 일치시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 실시예에 있어서 각 셋톱박스(4)는 상기 디멀티플렉서(44)에 셋트되는 PID를 근거로 데이터 수신을 실행하게 되므로, 만일 상술한 PCR 데이터를 특정한 PID를 통해서 전송하게 되면 해당 PID를 알지 못하는 셋톱박스(4)의 경우에는 해당 PCR 데이터를 수신할 수 없게 된다.

따라서, 중심국(1)에서 상술한 PCR 데이터를 송신할 때에는 모든 셋톱박스(4)에서 수신가능한 PID를 통해서 송출하는 것이 요구되므로, 상기 PCR 데이터를 송출하는 경우에는 예컨대 정보 서비스용 PID를 통해서 실행하는 것이 바람직하게 된다.

즉, 예를 들어 중심국(1)에 있어서는 특정한 수효의 TS패킷의 전송시마다 정보서비를 실행하게 되므로, 상기 정보서비스의 송신시점에 동기하여 PCR 데이터를 송출하고, 셋톱박스(4)는 상기 정보서비스 데이터가 입력되면 해당 TS패킷의 소정 필드에 PCR 데이터가 부가되어 있는 지를 검출하고, 이때 상기 PCR 데이터가 존재하는 경우에 그 다음의 TS패킷이 수신되는 시점에 동기하여 데이터송출 타이밍을 설정하도록 하면 각 셋톱박스간의 송신동기를 용이하게 일치시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 각 셋톱박스간의 데이터 전송시간을 용이하게 일치시킬 수 있도록 해주는 멀티미디어 위성통신 시스템의 망동기장치를 실현할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 중심국은 각종 데이터를 TS패킷을 통해 셋톱박스로 송출하도록 하고, 각 셋톱박스는 동기식 CDMA 방식을 통해 중심국에 대해 데이터를 송출하도록 된 멀티미디어 위성통신 시스템에 있어서,

   상기 중심국은 소정의 주파수신호를 발생시키는 주파수발생수단과, 이 주파수발생수단으로부터 출력되는 주파수신호를 계수하여 그 계수치 데이터를 출력하는 PCR 발생수단 및, 셋톱박스에 대한 전송데이터를 TS패킷으로 생성하여 출력함과 더불어 상기 TS패킷의 전송횟수가 소정 값이 되면 상기 PCR 발생수단으로부터 출력되는 계수치 데이터를 TS패킷을 통해 송출하는 TS패킷 생성수단을 구비하여 구성되고,

   상기 셋톱박스는 상기 TS패킷을 수신하기 위한 디멀티플렉서와, 소정의 제어신호에 따라 중심국으로 전송할 데이터의 전송타이밍신호를 생성하는 송신타이밍 발생수단, 중심국으로 전송할 데이터 프레임을 생성함과 더불어 상기 전송타이밍신호에 근거해서 생성된 데이터 프레임을 출력하는 송신프레임 생성수단 및, 수신된 TS패킷의 PCR 데이터를 근거로 상기 송신타이밍 발생수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티미디어 위성통신 시스템의 망동기장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 중심국은 PCR 데이터는 정보서비스용 PID를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 위성통신 시스템의 망동기장치.

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