KR100379372B1 - 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모뎀 또는 인터넷을 이용하여 실제 티브이의 송신기에서 출력되는 IF신호 또는 RF신호를 측정하며, 또한 송신기를 구성하는 각 블록별 성능을 분석함으로써 디지털 티브이의 송신기에 대한 원격 제어 및 성능 분석을 할 수 있는 티브이 송신기의 원격 제어 및 성능 분석 시스템에 관한 것이다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 티브이 송신기의 원격 제어 및 성능 분석 시스템은 입력되는 방송신호를 8VSB 방식에 적합하도록 변조하는 변조부와, 상기 변조부에서 출력되는 방송신호의 주파수를 상향 조정하는 주파수 조정부와, 상기 주파수 조정부의 출력신호에 대한 비 선형 정도를 분석하는 벡터신호 분석부와, 상기 변조부 또는 주파수 조정부와 미리 설정된 분석 기능을 수행하여 수행된 결과값을 분석 및 내장하며, 상기 벡터신호 분석부에서 제공되는 비 선형 정보를 후술될 통신 제어부로 제공하는 제어 회로부와, 운용자가 다수의 원격제어 및 성능분석 시스템을 모니터링 및 제어하도록 상기 제어 회로부를 제어하는 통신 제어부로 구성된다.

Description

티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템

본 발명은 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템에 관한 것으로서, 특히 디지털 방식의 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석에 적당하도록 한 원격제어 및 성능분석 시스템에 관한 것이다.

종래의 아날로그 티브이(TV) 송신 시스템의 구성은 도 1과 같이 크게 스튜디오로부터 입력되는 화상 및 음성신호를 받아들이는 입력 장비인 스튜디오 전송 링커(11)와 그 신호를 실제 송출하는 송신부(TX1-TXn)로 분류할 수 있다.

스튜디오 전송 링커(11)에서 출력되는 화상 신호와 음성 신호가 포함된 방송신호는 송신부(TX1-TXn)로 입력되어 변조/주파수 조정부(12)에서 중간 주파수(Intermediate Frequency) 신호로 변조되고, 또한 RF(Radio Frequency)로 상향 조정된다. 변조/주파수 조정부(12)에서 출력된 신호는 전력 증폭부(13)에서 중간 증폭단 (IPA : Intermediate Amplifier)(13a)과 최종 증폭단(HPA : High Power Amplifier)(13b)을 거쳐서 각각의 송신기(TX1-TXn)에서 나오는 신호를 병렬 합성 장치(Parallel Combine Equipment)에서 합성하여 최종 안테나(18)로 보내져 송출된다. 여기서, 전원 공급부(16)는 전체 송신기(TX1)에 전원을 공급하고, 냉각부(15)는 전력 증폭부(13)의 가열을 식히기 위한 것이며, 제어부(14)는 송신기(TX1)의 환경 측정, 고장 유무 판별 동작을 실시하며, 원격 제어장치(19)는 제어부(14)의 동작을 제어한다.

이와 같은 종래의 아날로그 TV 의 송신 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 스튜디오 접속 링커(11), 다수의 송신기(TX1-TXn), 그리고 안테나(18)를 통하여 연동된다. 방송국의 스튜디오로부터 전송되는 방송신호는 스튜디오 접속 링커(Studio Transmitter Linker)(11)를 거쳐 각각의 송신기(TX1-TXn))로 입력된다. 여기서는 하나의 송신기(TX1)만을 인용하여 설명한다. 송신기(TX1-TXn)의 첫 부분인 변조/주파수 조정부(12)에서 방송신호가 각각 중간 주파수 신호로 변조된 뒤 혼합되는 과정을 거치며, 이 혼합된 복합 영상 신호는 방송국의 따라 할당된 적절한 주파수인 RF(Radio Frequency) 신호로 상향된다.

변조/주파수 조정부(12)의 출력신호의 레벨은 그 크기가 작으므로 어느 정도까지 레벨을 증폭시켜 주는 기능을 중간 전력 증폭단(IPA)(13a)에서 담당한다. 중간 증폭된 신호는 최종 증폭단(HPA)(13b)에서 kW단위로 크게 증폭된다. 그 다음으로 각 송신기(TX1-TXn)에서 증폭되어 출력되는 신호는 병렬 합성기(17)에서 각 송신기(TX1-TXn)의 출력을 합성하여 안테나(18)를 통하여 고출력으로 송신된다.

그러나, 이와 같은 종래의 아날로그 방식의 티브이 송신 시스템은 원격지에서 원격 제어장치를 사용하여 송신소에 설치되어 있는 장비들의 운영상태, 고장 유무, 송신소 내부의 환경을 측정하는 등의 모니터링 기능과 고장난 부분을 예비용으로 절체하는 기능만을 가지고 있다. 따라서, 시스템의 전체적인 동작 여부만을 제어할 수는 있었지만, 실제 IF 및 RF 신호는 송신소에 직접 가서 측정 및 성능 개선을 위한 조정작업을 해야만 했다. 이러한 단점은 종래의 원격제어 시스템을 디지털방식의 티브이 송신 시스템에 적용될 경우 보다 세밀하고 다양한 제어 기능을 만족시켜 주지 못한다.

즉, 디지털 방식의 티브이 송신 시스템으로 전환될 경우 아날로그 티브이 송신 시스템에서의 기능만으로는 디지털 데이터의 연산이 올바르게 수행되는지를 감시하거나, 올바른 연산을 수행하도록 제어할 수가 없다. 또한 티브이 송신기에서 출력되는 IF 와 RF신호가 규정에 맞게 출력되는지, 출력되지 않는 다면 정확한 출력을 제어하기 위한 제어 기능이 없다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 모뎀 또는 인터넷을 이용하여 실제 티브이의 송신기에서 출력되는 IF신호 또는 RF신호를 측정하며, 또한 송신기를 구성하는 각 블록별 성능을 분석함으로써 디지털 티브이의 송신기에 대한 원격제어 및 성능분석을 할 수 있는 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템을 제공하기 위한 것이다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템이 입력되는 방송신호를 8VSB 방식에 적합하도록 변조하는 변조부와, 상기 변조부에서 출력되는 방송신호의 주파수를 상향 조정하는 주파수 조정부와, 상기 주파수 조정부의 출력신호에 대한 비 선형 정도를 분석하는 벡터신호 분석부와, 상기 변조부 또는 주파수 조정부와 미리 설정된 분석 기능을 수행하여 수행된 결과값을 분석 및 내장하며, 상기 벡터신호 분석부에서 제공되는 비 선형 정보를 통신 제어부로 제공하는 제어 회로부와, 운용자가 다수의 원격제어 및 성능분석 시스템을 모니터링 및 제어하도록 상기 제어 회로부를 제어하는 상기 통신 제어부로 구성된다.

도 1은 종래의 원격제어 및 성능분석 시스템의 블록 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 원격제어 및 성능분석 시스템의 블록 구성도.

도 3은 도 2에 보인 변조부의 블록 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

101 : 변조부 102 : 주파수 조정부

103 : 전력증폭부 104 : 전력합성부

105 : 냉각부 106 : 제어 회로부

107 : 전원 공급부 108 : 안테나

109 : 복조기 110 : 벡터신호 분석부

111 : 통신 제어부 201 : 데이터 랜더마이저

202 : 리드-솔로몬 엔코더 203 : 데이터 인터리버

204 : 트레리스 엔코더 205 : 먹스

206 : 파일롯신호 삽입부 207 : 프리-이퀄라이저 필터

208 : 변조기 209 : 기능 분석부

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템의 블록 구성도이다. 도2를 참조하면, 티브이 송신기의 원격제어 및 성능 분석 시스템은 입력되는 방송신호를 8VSB방식에 적합하도록 변조하는 변조부(101)와, 변조부(101)에서 출력되는 방송신호의 주파수를 상향 조정하는 주파수 조정부(102)와, 주파수 조정부(102)의 출력 신호를 소정 증폭비로 증폭하는 전력 증폭부(103)과, 전력 증폭부(103)의 출력신호와 다른 송신기에서 전송된 신호를 합성하는 전력 합성부(104)과, 전력 증폭부(103)과 전력 합성부(104)에서 발생하는 열을 식히기 위한 냉각부(105)와, 주파수 조정부(102)에서 출력된 신호가 무선 송출되기 전 복조하는 복조기(109)와, 복조기(109)의 출력신호에 대한 비 선형 정도를 분석하는 벡터신호 분석부(110)와, 변조부(101), 또는 주파수 조정부(102)와 미리 설정된 분석 기능을 수행하여 수행된 결과값을 분석 및 내장하며, 상기 벡터신호 분석부(110)에서 제공되는 비 선형 정보를 후술될 통신 제어부(111)로 제공하는 제어 회로부(106)와, 운용자가 다수의 원격제어 및 성능분석 시스템을 모니터링 및 제어하도록 상기 제어 회로부(106)를 제어하는 통신 제어부(111)로 구성된다.

여기서, 변조부(101)는 도 3에 도시된 바와 같이 입력되는 방송신호 중에 가 연속적인 데이터가 나타나지 않도록 변형시켜주는 데이터 랜더마이저(201)와, 데이터 랜더마이저(201)의 출력신호에 포함된 에러 신호를 정정하도록 코딩하는 리드-솔로몬 엔코더(202)와, 리드-솔로몬 엔코더(202)의 출력신호를 재배열하는 데이터 인터리버(203)와, 데이터 인터리버(203)에서 출력되는 데이터를 심볼단위로 변환하는 트레리스 엔코더(204)와, 방송신호에 포함된 세그먼트 동기신호 및 필드 동기신호를 상기 트레리스 엔코더(204)의 출력신호와 합성하는 먹스(205)와, 먹스(205)의 출력신호에 동기를 맞추기 위한 파일롯신호를 삽입하는 파일롯신호 삽입부(206)와, 파일롯신호 삽입부(206)의 출력신호를 디지털 필터링 및 비 선형 정정하는 필터부(207)와, 필터부(207)의 출력신호를 변조하는 VSB 변조기(102)와, 데이터 랜더마이저(201), 리드-솔로몬 엔코더(202), 데이터 인터리버(203), 트레리스 엔코더(204),먹스(205), 파일롯신호 삽입부(206)와 선택적으로 각각 통신하여 각 동작 상태를 분석하는 기능 분석부(209)로 구성된다.

이하에서, 도 2내지 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

방송국의 스튜디오로부터 전송되어 오는 19.39Mbps의 방송신호는 변조부(101)에서 8VSB 방식의 데이터에 맞도록 변조된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 표준으로 정해진 구조로 입력 데이터를 특정회로를 이용하여 변형시킨 후, 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 엔코더(202)를 통하여 오류 정정기능을 부여하고, 다시 이 데이터를 데이터 인터리버(203)를 통하여 재배열한다. 이어, 트레리스(Trellis) 엔코더(204)를 통하여 2bits의 데이터를 3bits로 이루어진 하나의 심볼로 만들어 준 다음, 먹스(205)에서 이 신호들과 방송신호에 포함된 세그먼트 동기신호(Segment Sync,) 및 필드 동기신호(Field Sync)를 합성한다.

이러한 과정을 거친 데이터에 수신단 즉, 디지털 티브이에서 동기를 맞춰 주기 위한 파일롯신호가 삽입되고, 이어, 프리 이퀄라이저 필터(Pre-Equalizer Filter)(207)에서 출력 파형의 전송을 위한 디지털 필터링과 대전력 증폭단(HPA)에서 발생하는 비 선형 성분들을 보상해 주기 위한 비 선형 정정을 한다. 이어, 프리 이퀄라이저 필터(Pre-Equalizer Filter)(207)의 출력신호는 VSB 변조기(208)에서 변조가 이루어져 주파수 조정부(102)로 전송된다.

도 3에 도시된 기능 분석부(209)에는 벡터신호 분석부(110)에서 제공되는 분석 데이터들과 이 데이터들을 입력시켜 각 블록별 완전한 동작이 이루어 질 경우의 결과값들이 내장되며, 또한 앞에서 설명한 각 블록들이(비 선형 정정, VSB Modulator 제외) 정확한 동작을 하는지 분석을 한다. 이때, 기능 분석부(209)는 각 블럭마다 분석 데이터를 입력시켜 그 결과를 비교할 수 있는 블럭별 검증 기능과 분석 데이터를 데이터 랜더마이저(201)로 입력시켜 비 선형 정정, VSB 변조를 제외한 전체 변조부(101)를 통과한 결과가 정확한 값을 가지는지를 검증 할 수 있다.

이 검증 결과를 운용자는 원격지에서 또는 송신소에서 직접 제어 회로부(106)를 통해 확인할 수 있으며 이상이 있을 시에는 수정도 할 수 있다. 냉각부(105)는 전체적인 송신기의 냉각을 제어하고, 또한 온도를 측정하여 제어 회로부(106)를 통해 통신 제어부(111)로 정보를 전송한다. 통신 제어부(111)는 모뎀(111 a), 전화기(111b), 피씨(111c)로 구성된다.

전원 공급부(107)는 송신소에 필요한 전원을 공급하고 예비 발전기를 포함하고 있으므로 정전시 제어 장치의 신속한 제어에 의한 절체가 이루어져 예비 발전기를 통해 전원이 공급된다.

통신 제어부(111)는 운용자가 송신소에서 제어 회로부(106)를 통하여 전체 시스템의 동작 상황을 점검하고 분석을 수행시켜 모니터링 및 제어하는 로컬 모드(Local Mode)와 , 원격지에서 모뎀이나 인터넷을 이용하여 제어 회로부(106)에 접속하여 송신기를 제어 회로부(106)를 통하여 전체 시스템의 동작 상황을 점검하고 분석을 수행시켜 모니터링 및 제어하는 원격 모드(Remote Mode)의 두 모드중 하나를 선택한다.

여기서, 제어 회로부(106)는 송신기를 이루고 있는 각 모듈들과 제어 회로부(106)간의 통신을 수행하고 블럭별 분석 데이터 및 그 결과값이 저장되어 있다.

주파수 조정부(102)는 변조부(101)에서 출력되는 신호를 RF신호로 상향시키며, 이어, 주파수 조정부(102)에서 출력되는 신호는 전력 증폭부(103)의 각각의 대전력 증폭단에서 증가되고, 전력 합성기(104)에서 다른 송신기의 출력신호와 합성되어 안테나(108)를 통하여 송출된다.

백터신호 분석부(110)는 안테나(108) 입력 단에서 송출되기 바로 직전의 신호를 복조(Demodulation)시켜 입력받아 신호 배열(Signal Constellation), 아이 다이어그램(Eye Diagram) 등을 이용하여 신호의 비 선형 정도를 표시하고 그 값을 제어 회로부(106)를 통하여 통신 제어부(111)로 전송한다.

이 측정 값을 이용하여 운용자는 원격지에서 모뎀이나 인터넷을 통하거나 직접 송신소에서 제어 회로부(106)를 이용하여 변조부(101)에 있는 비 선형 정정 정보를 수정시켜 다운로딩(Downloading)하여 정확한 비 선형 정정이 가능하도록 한다.

이상의 설명에서와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명에 의한 디지털 티브이 송신 시스템에서는 보다 세밀하고 다양한 제어 기능이 가능하기 때문에 송신소에서 뿐만 아니라 원격지에서도 모뎀이나 인터넷을 통한 접속으로 송신기를 구성하는 블록들의 동작상태 검증 및 제어할 수 있으며, 또한 디지털 데이터의 연산이 올바르게 수행되는 지를 감시하거나, 올바른 연산을 수행하도록 제어할 수 있다.

또한, IF 및 RF 신호가 규정에 맞게 출력되는 지를 검증하기 위해 계측기(Vector Signal Analyzer, Spectrum Analyzer)를 직접 송신소까지 가지고 가서 측정하지 않아도 되며 정확한 출력이 되지 않을 경우 정확한 출력이 시행되도록 원격지에서 제어할 수가 있다.

Claims (6)

1. 입력되는 방송신호를 8vsb방식에 적합하도록 변조하는 변조부와,

   상기 변조부에서 출력되는 방송신호의 주파수를 상향 조정하는 주파수 조정부와,

   상기 주파수 조정부의 출력신호에 대한 비 선형 정도를 분석하는 벡터신호 분석부와,

   상기 변조부 또는 주파수 조정부와 미리 설정된 분석 기능을 수행하여 수행된 결과값을 분석 및 내장하며, 상기 벡터신호 분석부에서 제공되는 비 선형 정보를 통신 제어부로 제공하는 제어 회로부와,

   운용자가 다수의 원격제어 및 성능분석 시스템을 모니터링 및 제어하도록 상기 제어 회로부를 제어하는 상기 통신 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 변조부는 입력되는 방송신호가 연속적인 데이터가 나타나지 않도록 변형시켜주는 데이터 랜더마이저와,

   상기 데이터 랜더마이저의 출력신호에 포함된 에러신호를 정정하도록 코딩하는 엔코더와,

   상기 엔코더의 출력신호를 재배열하는 데이터 인터리버와,

   상기 데이터 인터리버에서 출력되는 데이터를 심볼단위로 변환하는 트레리스 엔코더와,

   상기 방송신호에 포함된 세그먼트 동기신호 및 필드 동기신호를 상기 트레리스 엔코더의 출력신호와 합성하는 먹스와,

   상기 먹스의 출력신호에 동기를 맞추기 위한 파일롯신호를 삽입하는 파일롯신호 삽입부와,

   상기 파일롯신호 삽입부의 출력신호를 디지털 필터링 및 비 선형 정정하는 필터부와,

   상기 필터부의 출력신호를 변조하는 VSB 변조기와,

   상기 데이터 랜더마이저, 엔코더, 데이터 인터리버, 트레리스 엔코더, 먹스, 파일롯신호 삽입부와 선택적으로 각각 통신하여 각 동작 상태를 분석하는 기능 분석부로 구성된 것을 특징으로 하는 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 기능 분석부는 상기 데이터 랜더마이저, 리드-솔로몬 엔코더, 데이터 인터리버, 트레리스 엔코더, 먹스, 파일롯신호 삽입부에 선택적으로 상기 벡터신호 분석부에서 제공되는 분석 데이터를 입력시켜, 각각의 동작이 완전한 경우의 결과값을 저장하며, 각각의 동작상태가 정확한지 분석하는 것을 특징으로 하는 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템.
4. 제 2항에 있어서, 상기 기능 분석부에서 분석된 결과값은 상기 데이터 랜더마이저에 입력되어 상기 변조부를 통과한 결과가 정확한 값을 갖는지 검증되는 것을 특징으로 하는 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 전체 원격제어 및 성능분석 시스템의 모니터링 및 제어는 상기 통신 제어부를통한 상기 운용자의 입력에 의한 제어회로부의 제어에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 전체 원격제어 및 성능분석 시스템의 모니터링 및 제어는 상기 운용자가 원격지에서 모뎀 또는 인터넷을 이용하여 상기 통신 제어부를통해 상기 제어회로부의 제어에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 티브이 송신기의 원격제어 및 성능분석 시스템.