KR100523062B1 - 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치 - Google Patents

이동형 집단 가입자 신호 변환 장치 Download PDF

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KR100523062B1 KR10-2003-0098285A KR20030098285A KR100523062B1 KR 100523062 B1 KR100523062 B1 KR 100523062B1 KR 20030098285 A KR20030098285 A KR 20030098285A KR 100523062 B1 KR100523062 B1 KR 100523062B1
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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은, 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 위성에서 송출하는 방송 데이터를 수신해 디스플레이기기를 통해 출력함과 아울러 위성을 통하여 이동체 내에 형성된 무선랜 또는 이더넷 등에 접속한 가입자 단말기들의 인터넷 트래픽 데이터 송수신을 지원하는 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치에 있어서, 위성신호를 송수신하는 안테나를 연결하기 위한 안테나 인터페이싱수단; 상기 안테나 인터페이싱수단을 통하여 수신한 위성신호 중 방송신호와 순방향 트래픽신호를 분리하기 위한 위성신호 분리수단; 상기 위성신호 분리수단에서 분리한 방송신호를 변환하여, 방송 데이터를 디스플레이기기를 통하여 출력하고, 방송 관련 제어정보를 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 방송신호 처리수단; 상기 위성신호 분리수단에서 분리한 순방향 트래픽신호를 변환하여, 순방향 트래픽 데이터를 상기 데이터 처리수단으로 전달하고, 망 동기 관련 정보를 역방향 트래픽 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 순방향 트래픽신호 처리수단; 상기 데이터 처리수단으로부터 전달받은 패킷 데이터를 변환하여, 상기 순방향 트래픽신호 처리수단으로부터 전달받은 망 동기 관련 정보에 의한 송신 타이밍에 따라 상기 안테나 인터페이싱수단을 통하여 위성으로 송출되도록 하기 위한 상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단; 상기 방송신호 처리수단으로부터 전달받은 방송 관련 제어정보를 통하여 방송 관련 프로그램을 제어하고, 위성과의 접속을 제어하면서 상기 순방향 트래픽신호 처리수단으로부터 전달받은 순방향 트래픽 데이터를 패킷 데이터로 변환하여 해당 단말기로 전달하도록 하고, 단말기측으로부터 수신한 패킷 데이터를 상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 상기 데이터 처리수단; 위성으로부터 현재 위치 정보를 획득하기 위한 위치정보 획득수단; 및 상기 단말기가 접속하는 접속수단과의 인터페이스를 제공하기 위한 인터페이싱수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 가입자 신호 변환 장치 등에 이용됨.

Description

이동형 집단 가입자 신호 변환 장치{The Set-Top Box for supplying the internet service to multi-user in vehicles}
본 발명은, 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성에서 송출하는 방송 데이터를 수신해 디스플레이기기를 통해 출력함과 아울러 위성을 통하여 이동체 내에 형성된 무선랜 또는 이더넷 등에 접속한 가입자 단말기들의 인터넷 트래픽 데이터 송수신을 지원하는 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치에 관한 것이다.
최근에 위성 통신 기술의 발전에 따라 위성을 이용한 다양한 서비스가 사용자에게 제공되고 있다.
일례로, 방송국 등에서 제작한 방송 데이터를 중심국의 안테나를 통해 위성으로 송신하여 위성이 방송 데이터를 지상으로 송출함에 따라 버스와 같은 이동체 내에 구비된 가입자 신호 변환 장치(셋탑박스(Set-Top Box)를 통해 수신하여 티브이와 같은 디스플레이기기로 출력함으로써 버스에 탑승한 사용자들에게 방송을 시청할 수 있도록 하고 있다.
한편, 위성을 이용한 인터넷 서비스 제공 기술로는 공중 전화망을 이용하는 방식, 유선 케이블망을 이용하는 방식 및 이동 통신망을 이용하는 방식 등이 있다.
상기 공중 전화망을 이용하는 방식은 인터넷으로부터 송신되는 순방향 트래픽 데이터를 위성을 통하여 가입자 단말로 송출하고 가입자 단말로부터 송신되는 역방향 트래픽 데이터를 공중 전화망의 전용선을 통하여 인터넷으로 전송하는 방식이다.
상기 유선 케이블망을 이용하는 방식은 인터넷으로부터 송신되는 순방향 트래픽 데이터를 위성을 통하여 가입자 단말로 송출하고 가입자 단말로부터 송신되는 역방향 트래픽 데이터를 유선 케이블망의 전용선을 통하여 인터넷으로 전송하는 방식이다.
상기 이동 통신망을 이용하는 방식은 인터넷으로부터 송신되는 순방향 트래픽 데이터를 위성을 통하여 가입자 단말로 송출하고 가입자 단말로부터 송신되는 역방향 트래픽 데이터를 이동 통신망의 무선 통신 채널을 통하여 인터넷으로 전송하는 방식이다.
그런데, 상기와 같은 종래 기술은 순방향 트래픽 데이터는 위성을 통하여 가입자 단말로 전송하지만 역방향 트래픽 데이터는 공중 전화망 또는 유선 케이블망 또는 이동 통신망을 통하여 인터넷으로 전송한다. 따라서, 위성 통신망에 장애가 발생하거나, 공중 전화망 또는 유선 케이블망 또는 이동 통신망 중 어느 하나의 망에서 장애가 발생한 경우에는 인터넷 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 종래 기술은 가입자들이 위성 통신 사업자와 함께, 공중 전화망 또는 유선 케이블망 또는 이동 통신망 중 어느 하나의 사업자에 가입해야지만 위성을 이용한 인터넷 서비스를 제공받을 수 있어서, 그에 따라 가입자들에게 이중의 인터넷 서비스 이용 요금 부담을 주는 문제점이 있다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 위성을 이용한 양방향 인터넷 서비스 제공 기술이 각광을 받고 있다. 최근에 양방향 디지털 위성 방송 방식인 디이브이비-알씨에스(DVB-RCS; Digital Video Broadcast-Return Channel via Satellite) 규격에는 위성을 통하여 순방향 트래픽 데이터 및 역방향 트래픽 데이터 전송 서비스가 정의되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술은 한 장소에 고정되어 있는 고정 단말국에 한해 인터넷 서비스가 제공되고 있으며, 실질적으로 방송 데이터 및 트래픽 데이터 처리 규약 등의 정의가 제대로 이루어지지 않아 방송 서비스를 제공하면서 안정적으로 양방향 인터넷 서비스를 제공할 수 없는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해, 본 발명에서는 다음과 같은 기술을 제안한다.
첫째, 이동체 내에 탑재되는 가입자 신호 변환 장치(Set-Top Box)를 통하여 이동체 내에 형성된 무선랜 등에 접속한 다수의 사용자들이 소유한 무선랜 단말기 등의 순방향/역방향 트래픽 데이터를 위성과의 통신에 의해 처리한다.
둘째, 무선랜 단말기 등의 역방향 트래픽 데이터를 디이브이비-알씨에스 규격의 역방향 링크 채널을 통해 위성으로 송출한다.
셋째, 위성으로부터 수신한 방송 데이터 처리 및 무선랜 단말기 등의 인터넷 트래픽 데이터 처리를 상호 독립적으로 동시에 처리한다.
넷째, 이동체의 이동에 따라 안정적으로 양방향 통신을 지원하기 위해 이동체의 현재 위치정보를 통하여 위성 신호 전송 지연 시간을 보상한다.
다섯째, 이동체 내에 무선랜 등을 형성하기 위해 유/무선 이더넷 인터페이스 등을 제공함과 아울러 하위 무선랜 단말기 등을 관리할 수 있는 라우팅 기능을 제공한다.
여섯째, 종래 방식의 가입자 신호 변환 장치에 포함된 구성 요소와의 호환성 및 확장성을 고려해 각 구성 요소간의 인터페이스는 피씨아이 인터페이스(PCI Interface)를 통해 상호 통신한다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 위성에서 송출하는 방송 데이터를 수신해 디스플레이기기를 통해 출력함과 아울러 위성을 통하여 이동체 내에 형성된 무선랜 또는 이더넷 등에 접속한 가입자 단말기들의 인터넷 트래픽 데이터 송수신을 지원하는 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치에 있어서, 위성신호를 송수신하는 안테나를 연결하기 위한 안테나 인터페이싱수단; 상기 안테나 인터페이싱수단을 통하여 수신한 위성신호 중 방송신호와 순방향 트래픽신호를 분리하기 위한 위성신호 분리수단; 상기 위성신호 분리수단에서 분리한 방송신호를 변환하여, 방송 데이터를 디스플레이기기를 통하여 출력하고, 방송 관련 제어정보를 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 방송신호 처리수단; 상기 위성신호 분리수단에서 분리한 순방향 트래픽신호를 변환하여, 순방향 트래픽 데이터를 상기 데이터 처리수단으로 전달하고, 망 동기 관련 정보를 역방향 트래픽 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 순방향 트래픽신호 처리수단; 상기 데이터 처리수단으로부터 전달받은 패킷 데이터를 변환하여, 상기 순방향 트래픽신호 처리수단으로부터 전달받은 망 동기 관련 정보에 의한 송신 타이밍에 따라 상기 안테나 인터페이싱수단을 통하여 위성으로 송출되도록 하기 위한 상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단; 상기 방송신호 처리수단으로부터 전달받은 방송 관련 제어정보를 통하여 방송 관련 프로그램을 제어하고, 위성과의 접속을 제어하면서 상기 순방향 트래픽신호 처리수단으로부터 전달받은 순방향 트래픽 데이터를 패킷 데이터로 변환하여 해당 단말기로 전달하도록 하고, 단말기측으로부터 수신한 패킷 데이터를 상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 상기 데이터 처리수단; 위성으로부터 현재 위치 정보를 획득하기 위한 위치정보 획득수단; 및 상기 단말기가 접속하는 접속수단과의 인터페이스를 제공하기 위한 인터페이싱수단을 포함한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동 단말국 및 중심국을 포함하는 위성 통신망에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 이동 단말국 및 중심국을 포함하는 위성 통신망은, 방송국 등이 공급한 방송 데이터를 위성신호로 변환하여 안테나(10a)를 통해 위성(20)으로 송출하고 인터넷에 접속한 컴퓨터 등으로부터 수신한 순방향 트래픽 데이터를 위성신호로 변환하여 안테나(10a)를 통해 위성(20)으로 송출하고, 상기 위성(20)으로부터 수신한 이동 단말국(30)의 위성신호를 역방향 트래픽 데이터로 변환하여 인터넷에 접속한 컴퓨터 등으로 전송하기 위한 중심국(10)과, 상기 중심국(10)으로부터 수신한 위성신호를 지상(즉, 이동 단말국(30))으로 송출하고, 상기 이동 단말국(30)으로부터 수신한 위성신호를 지상(즉, 상기 중심국(10))으로 송출하기 위한 위성(20) 및 상기 위성(20)으로부터 수신한 위성신호를 안테나(30a)를 통해 수신해 순방향 트래픽 데이터 및 방송 데이터로 각각 분리한 후에 변환하여 방송 데이터를 디스플레이기기에 출력하고 순방향 트래픽 데이터를 해당 무선랜 단말기 등으로 전송하고, 상기 무선랜 단말기 등으로부터의 역방향 트래픽 데이터를 위성신호로 변환하여 안테나(30a)를 통해 위성(20)으로 송출하기 위한 이동 단말국(30)(예; 차량, 열차, 선박, 비행기 등에 탑재된 단말국)을 포함한다.
도 2는 본 발명에 따른 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치는, 위성(20)과 위성신호(방송 데이터 신호, 순방향/역방향 트래픽 데이터 신호)를 송수신하는 안테나(30a)를 연결하기 위한 안테나 인터페이스부(50)와, 상기 안테나 인터페이스부(50)를 통하여 수신한 위성신호를 방송 데이터 신호 및 순방향 트래픽 데이터 신호로 분리하기 위한 위성신호 처리부(51)와, 상기 위성신호 처리부(51)에서 분리한 방송 데이터 신호를 방송 데이터 및 방송 관련 제어정보(PSI/SI 테이블 정보)로 변환하여 신호 처리하기 위한 방송 데이터 수신부(52)와, 상기 위성신호 처리부(51)에서 분리한 순방향 트래픽 데이터 신호를 엠펙-2 트랜스포트 스트림(MPEG-2 TS; MPEG-2 Transport Stream) 데이터 및 프로그램 클럭 기준값(PCR; Program Clock Reference)으로 변환하여 신호 처리하기 위한 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)와, 다수의 무선랜 단말기(58)측의 역방향 트래픽 데이터를 위성 통신망에 적합한 위성신호로 변환하여 신호 처리하기 위한 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)와, GPS 안테나(55a)를 통하여 이동 단말국(30)의 현재 위치정보를 획득하기 위한 GPS 수신부(55)와, 이동 단말국(30) 내에 형성된 무선랜 등에 접속한 다수의 무선랜 단말기(58) 등과 트래픽 데이터를 송수신하는 액세스 포인트(AP; Access Point)(56a)를 연결하기 위한 액세스 포인트 인터페이스부(56)와, 이동 단말국(30) 내에 형성된 이더넷 등에 접속한 다수의 무선랜 단말기(58) 등과 트래픽 데이터를 송수신하는 이더넷 허브(Ethernet Hub)(57a)를 연결하기 위한 이더넷 인터페이스부(57) 및 상기 각 구성 요소를 제어하며, 상기 방송 데이터 수신부(52)로부터 수신한 방송 관련 제어정보를 통하여 기 설치된 방송 관련 응용 프로그램을 제어하고, 상기 GPS 수신부(55)에서 획득한 현재 위치정보를 이용하여 위성신호 지연 시간을 보상하고, 데이터 송수신 상태를 감시하여 중심국(10)과의 접속을 제어하고, 상기 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)로부터 수신한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터를 패킷 데이터로 변환해 해당 무선랜 단말기(58)측으로 전송하도록 하고, 상기 무선랜 단말기(58)측으로부터 수신한 역방향 트래픽 데이터를 상기 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)로 전달하기 위한 데이터 처리부(59)를 포함한다.
상기 위성신호 처리부(51)는 상기 안테나 인터페이스부(50)를 통하여 수신한 위성(20)의 신호를 중간 주파수 신호로 변환한 후에 방송 데이터 신호 및 순방향 트래픽 데이터 신호로 분리하여 각각 방송 데이터 수신부(52) 및 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)로 전달한다.
상기 방송 데이터 수신부(52)는 상기 위성신호 처리부(51)로부터 수신한 중간 주파수 신호 형태의 방송 데이터 신호를 방송 데이터로 변환하여, 디스플레이기기(52a)에 출력하도록 하고 방송 관련 제어정보를 데이터 처리부(59)로 전달한다.
상기 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)는 상기 위성신호 처리부(51)로부터 수신한 중간 주파수 신호 형태의 순방향 트래픽 데이터 신호를 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터로 변환하여, 순방향 트래픽 데이터 신호가 해당 무선랜 단말기(58)로 전송되도록 데이터 처리부(59)로 전달하고, 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)에서 데이터 송신 시 송신 타이밍을 생성하도록 프로그램 클럭 기준값을 상기 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)로 전달한다.
상기 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)는 상기 데이터 처리부(59)로부터 수신한 다수의 무선랜 단말기(57)의 패킷 데이터 형태의 역방향 트래픽 데이터를 위성 통신망에 적합한 위성신호로 변환하여, 상기 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)로부터 수신한 프로그램 클럭 기준값을 이용하여 생성한 위성신호 송신 타이밍에 따라 상기 안테나 인터페이스부(52)를 통하여 안테나(50a)에서 위성(20)으로 송출되도록 한다.
상기 GPS 수신부(55)는 GPS 안테나(55a)를 통하여 수신한 위성(20)(또는 GPS 기능을 수행하는 별도의 위성)의 위성신호를 이용하여 중심국(10)과의 망 동기 유지를 위한 이동 단말국(30)의 현재 위치정보(예; 위도/경도 좌표점)를 수신한다.
상기 액세스 포인트 인터페이스부(56)는 상기 데이터 처리부(59)에서 패킷 데이터 형태로 변환한 순방향 트래픽 데이터를 액세스 포인트(56a)를 통하여 무선랜 등에 접속한 해당 가입자의 무선랜 단말기(58) 등으로 전송하도록 하고, 상기 액세스 포인트(56a)를 통하여 수신한 무선랜 단말기(58) 등의 패킷 데이터 형태의 역방향 트래픽 데이터를 상기 데이터 처리부(59)로 전달하도록 한다.
상기 이더넷 인터페이스부(57)는 상기 데이터 처리부(59)에서 패킷 데이터 형태로 변환한 순방향 트래픽 데이터를 이더넷 허브(57a)를 통하여 이더넷 등에 접속한 해당 가입자의 무선랜 단말기(58) 등으로 전송하도록 하고, 상기 이더넷 허브(57a)를 통하여 수신한 무선랜 단말기(58) 등의 패킷 데이터 형태의 역방향 트래픽 데이터를 상기 데이터 처리부(59)로 전달하도록 한다. 부가적으로, 본 발명의 일실시예와 같이 이동 단말국(30) 내에 무선랜 및 이더넷 모두를 형성하기 위해 가입자 신호 변환 장치에 액세스 포인트 인터페이스부(56) 및 이더넷 인터페이스부(57) 모두를 구현할 수도 있거나, 무선랜 및 이더넷 중 어느 하나만을 선택적으로 형성할 수도 있다. 즉, 이동 단말국(30) 내에 액세스 포인트(56a)만이 구현됨에 따라 액세스 포인트 인터페이스부(56)만을 구현할 수도 있거나, 이동 단말국(30) 내에 이더넷 허브(57a)만이 구현됨에 따라 이더넷 인터페이스부(57)만을 구현할 수도 있다.
상기 데이터 처리부(59)는 상기 방송 데이터 수신부(52)로부터 수신한 방송 관련 제어정보를 통하여 기 설치된 방송 관련 응용 프로그램을 제어하고, 상기 GPS 수신부(55)에서 획득한 현재 위치정보를 이용하여 이동 단말국(30)에서의 위성신호 지연 시간을 보상하여 상기 보상한 결과를 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)로 전달한다.
또한, 상기 데이터 처리부(59)는 데이터(순방향/역방향 트래픽 데이터, 방송 관련 제어정보) 송수신 상태를 감시하여 중심국(10)과의 접속을 유지하면서 해당 데이터 송수신 상태에 따라 중심국(10)에게 추가적인 채널 및 자원 할당 등을 요청한다.
또한, 상기 데이터 처리부(59)는 상기 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)로부터 수신한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 형태의 순방향 트래픽 데이터를 패킷 데이터 형태로 변환하여 해당 가입자의 무선랜 단말기(58) 등으로 전송되도록 하고, 상기 무선랜 단말기(58) 등으로부터 수신한 패킷 데이터 형태의 역방향 트래픽 데이터를 상기 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)로 전달한다.
또한, 본 발명에서는 각 구성 요소간의 통신이 피씨아이 인터페이스(PCI Interface)를 통하여 수행되도록 함으로써, 기존에 출시된 가입자 신호 변환 장치의 각 구성 요소와 호환되도록 함과 아울러 본 발명에 따른 추가적인 구성 요소가 기존 제품에 쉽게 장착될 수 있도록 할 수 있다. 이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치의 각 구성 요소에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 상기 도 2의 방송 데이터 수신부에 대한 일실시예 상세 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 도 2의 방송 데이터 수신부(52)는, 위성신호 처리부(51)에서 변환한 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 중간 주파수 신호로 복조하기 위한 4진 위상 편이 복조기(QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) Demodulator))(100)와, 상기 4진 위상 편이 복조기(100)에서 복조한 디지털 중간 주파수 신호의 채널 오류를 순방향 오류 정정(FEC; Forward Error Correction) 부호를 통해 검출하여 정정한 후에 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터로 복호하기 위한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 복호기(110)와, 상기 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 복호기(110)에서 복호한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터에서 방송 데이터 및 방송 관련 제어정보(PSI/SI(Program Service Information/Service Information) 테이블 정보)를 분리하기 위한 디먹스(DEMUX)(120)와, 상기 디먹스(120)에서 분리한 엠펙-2 또는 엠펙-4 형태의 방송 데이터를 복호하기 위한 방송 데이터 복호기(130)(MPEG-2/4 Decoder)와, 상기 방송 데이터 복호기(130)에서 복호한 방송 데이터를 디스플레이기기(52a)로 전달하기 위한 디스플레이기기 인터페이스(TV Interface)(140)와, 상기 디먹스(120)에서 분리한 방송 관련 제어정보를 데이터 처리부(59)로 전달하기 위한 피씨아이 인터페이스(PCI Interface)(150)를 포함한다.
도 4는 본 발명에 따른 상기 도 2의 순방향 트래픽 데이터 수신부에 대한 일실시예 상세 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 도 2의 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)는, 위성신호 처리부(51)에서 변환한 아날로그 중간 주파수 신호를 주파수 합성기(210)에서 합성한 주파수를 이용해 아날로그 기저 대역 신호(baseband signal)로 변환하기 위한 직접 주파수 하향 변환기(200)와, 주파수를 합성하기 위한 주파수 합성기(210)와, 상기 직접 주파수 하향 변환기(200)에서 변환한 아날로그 기저 대역 신호에서 다른 성분(예; 잡음 등)을 필터링하기 위한 저 대역 통과 필터(Low-Pass Filter)(220)와, 상기 저 대역 통과 필터(220)에서 다른 성분을 필터링한 아날로그 기저 대역 신호를 디지털 기저 대역 신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환기(A/D Converter)(230)와, 상기 아날로그/디지털 변환기(230)로부터 디지털 기저 대역 신호를 입력받아 상기 직접 주파수 하향 변환기(200)에서 발생한 아이 신호(I 신호, 이하 'I 신호'라 함) 및 큐 신호(Q 신호, 이하 'Q 신호'라 함) 채널의 미스매치(mismatch)를 보상하기 위한 I/Q 미스매치 보상기(240)와, 상기 I/Q 미스매치 보상기(240)에서 보상한 디지털 기저 대역 신호를 반송파의 위상 차이에 따라 복조하기 위한 m진 위상 편이 복조기(BPSK/QPSK/8PSK Demodulator)(250)와, 상기 m진 위상 편이 복조기(250)에서 복조한 디지털 기저 대역 신호의 채널 오류를 순방향 오류 정정(FEC; Forward Error Correction) 부호를 통해 검출하여 정정한 후에 정정해 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터로 복호하여 순방향 트래픽 데이터를 데이터 처리부(59)로 전달하도록 피씨아이 인터페이스(PCI Interface)(270)로 전달하고 중심국(10)의 프로그램 클럭 기준값(PCR; Program Clock Reference)을 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)로 전달하기 위한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 복호기(260) 및 상기 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 복호기(260)에서 복호한 순방향 트래픽 데이터를 데이터 처리부(59)로 전달하기 위한 피씨아이 인터페이스(270)를 포함한다.
도 5는 본 발명에 따른 상기 도 2의 역방향 트래픽 데이터 송신부에 대한 일실시예 상세 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 도 2의 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)는, 데이터 처리부(59)에서 전송하는 무선랜 단말기(58) 등으로부터의 패킷 데이터 형태의 역방향 트래픽 데이터 및 시그널링 정보(예; 자원 할당 요청 신호, 로그 온(ON) 신호, 로그 오프(OFF) 신호 등)를 위성 통신망의 리턴 링크 채널로 전송하기 적합하도록 버스트 형태의 데이터(예; 에이티엠 셀(ATM Cell) 또는 엠펙-2 트랜스포트 스트림)로 변환하기 위한 버스트 데이터 생성기(300)와, 상기 버스트 데이터 생성기(300)에서 생성한 버스트 데이터의 전송 채널에서의 열화를 보상하기 위해 채널 부호화를 하기 위한 채널 부호기(RS Encoder, Convoltutional Encoder, Turbo Encoder)(310)와, 상기 채널 부호기(310)에서 채널 부호화된 버스트 데이터에 버스트 시작 정보(프리앰블(Preamble))를 삽입한 후에 클럭 및 송신 타이밍 생성부(340)에서 생성한 송신 타이밍에 따라 상기 버스트 데이터를 위성(20)으로 송출하도록 하기 위한 송신 버스트 데이터 처리기(320)와, 상기 송신 버스트 데이터 처리기(320)에서 처리한 버스트 데이터를 위성 통신망에 전송하기 적합하도록 변조하고 주파수 상향 변환하여 안테나 인터페이스부(50)로 전달하기 위한 변조기(330) 및 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)로부터 수신한 프로그램 클럭 기준값(PCR; Program Clock Reference) 및 데이터 처리부(59)로부터 수신한 위성신호 지연 시간 보상 결과값을 이용해 이동 단말국 자체 프로그램 클럭 기준값 및 송신 타이밍을 생성하기 위한 클럭 및 송신 타이밍 생성부(340)를 포함한다.
도 6은 본 발명에 따른 상기 도2의 데이터 처리부에 대한 일실시예 상세 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 도2의 데이터 처리부(59)는, 방송 데이터 수신부(52)로부터 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 형태의 방송 관련 제어정보(PSI/SI 테이블 정보)를 수신하고, 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)로부터 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 형태의 순방향 트래픽 데이터를 수신하고, 무선랜 단말기(58)측의 패킷 데이터 형태의 역방향 트래픽 데이터를 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)로 전송하기 위한 디바이스 드라이버(400)와, 상기 디바이스 드라이버(400)에서 수신한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 형태의 순방향 트래픽 데이터를 패킷 데이터로 변환하고 무선랜 단말기(58)측의 패킷 데이터 형태의 역방향 트래픽 데이터를 디바이스 드라이버(400)를 통하여 역방향 트래픽 데이터 송신부(54)로 전송하도록 하기 위한 트래픽 데이터 처리기(410)와, 액세스 포인트(56a) 또는 이더넷 허브(57a)를 통하여 접속한 다수의 무선랜 단말기(58)에게 아이피주소 등을 할당하고(DHCP 기능), 상기 트래픽 데이터 처리기(410)에서 변환한 패킷 데이터의 목적지주소 등을 확인하여 액세스 포인트 인터페이스부(56) 또는 이더넷 인터페이스부(57)를 통하여 해당 무선랜 단말기(58) 등으로 전송하도록 하고, 무선랜 단말기(58)측의 패킷 데이터를 상기 트래픽 데이터 처리기(410)로 전달하기 위한 트래픽 데이터 라우팅기(420)와, 상기 디바이스 드라이버(400)에서 송수신되는 순방향 트래픽 데이터량, 역방향 트래픽 데이터량을 감시하기 위한 모니터링기(Monitoring)(430)와, GPS 수신부(55)에서 수신한 위치정보를 통하여 이동 단말국(30)의 현재 위치, 이동 방향, 속도 등을 계산하여 중심국(10)과의 초기 접속 및 망 동기 유지를 위한 위성신호 지연 시간을 보상하고, 상기 모니터링기(430)의 모니터링 결과에 따라 중심국(10)과의 접속(로그 온, 로그 오프)을 제어하고 중심국(10)에게 자원 할당, 채널 할당 등을 요청하기 위한 접속 제어기(440)와, 상기 디바이스 드라이버(400)에서 수신한 방송 관련 제어정보를 통하여 설치된 응용 프로그램 등을 제어하기 위한 프로그램 제어기(450) 및 중심국(10)과의 접속 정보를 기록(로그 온/오프 기록, 이벤트 발생 정보 기록 등)하기 위한 디버그 콘솔(460)을 포함한다.
상기 모니터링기(430)는 디바이스 드라이버(400)에서 방송 데이터 수신부(52)로부터 방송 관련 제어정보가 수신되고 있는지, 순방향 트래픽 데이터 수신부(53)로부터 순방향 트래픽 데이터가 수신되고 있는지, 무선랜 단말기(58)측의 역방향 트래픽 데이터가 송신되고 있는지를 모니터링한 결과를 접속 제어기(440)로 전달한다.
그러면, 상기 접속 제어기(440)는 모니터링기(430)에서 방송 관련 제어정보가 수신되지 않음을 통보받으면 이동 단말국(30)과 위성(20)간의 방송 채널에 문제가 있음을 인지해 위성(20)으로의 접속을 시도한다. 또한, 상기 접속 제어기(440)는 모니터링기(430)에서 순방향 트래픽 데이터가 수신되지 않음을 통보 받으면 이동 단말국(30)과 위성(20)간의 트래픽 채널에 문제가 있음을 인지해 무선랜 단말기(58)측의 역방향 트래픽 데이터 송신을 중지시킨다. 그런 후, 상기 이동 단말국(30)과 위성(20)간의 트래픽 채널이 복구됨에 따라 상기 접속 제어기(440)는 중심국(20)으로 로그온한 후에 무선랜 단말기(58)의 트래픽 데이터 처리가 이루어지도록 한다.
또한, 상기 접속 제어기(440)는 이동 단말국(30)이 중심국(10)으로 초기 접속을 위한 초기 접속 정보(로그온)를 생성해 중심국(10)으로 송신하도록 하고, 중심국(10)과의 접속이 이루어진 이후에 지속적으로 이동 단말국(30)과 중심국(10)간의 망 동기 유지를 위한 망 동기 정보를 생성해 중심국(10)으로 송신하도록 한다.
상기 접속 제어기(440)는 GPS 수신부(55)에서 수신한 위치정보를 통하여 이동 단말국(30)의 현재 위치, 이동 방향, 속도 등을 계산하여 중심국(10)과의 초기 접속 및 망 동기 유지를 위한 위성신호 지연 시간을 보상한다. 즉, 시분할 다중 접속(TDMA; Time Division Multiple Access) 방식을 통한 위성 통신에서는 중심국(100)이 할당한 시간에 이동 단말국(300)이 송신 신호를 중심국(100)측으로 전송해야 한다. 따라서, 이동 단말국(300)은 중심국(100)과의 거리를 산출하여 중심국(100)에서 전송한 신호에 대해 위성신호 지연 시간을 산출한다. 그런 후, 이동 단말국(300)은 중심국(100)측으로 신호를 송신할 시에 위성 지연 시간이 보상된 결과를 통하여 송신 타이밍을 결정한다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 이동체 내에 탑재되는 가입자 신호 변환 장치(Set-Top Box)를 통하여 이동체 내에 형성된 무선랜 또는 이더넷 등에 접속한 다수의 사용자들이 소유한 무선랜 단말기 등의 순방향/역방향 트래픽 데이터를 위성과의 통신에 의해 처리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 본 발명은, 무선랜 단말기 등의 역방향 트래픽 데이터를 디이브이비-알씨에스 규격의 역방향 링크 채널을 통해 위성으로 송출할 수 있으며, 무선랜 단말기 등에게 유/무선 이더넷 인터페이스 등을 제공하여 이동체 내의 사용자가 무선랜 단말기 등을 통하여 쉽게 인터넷을 즐길 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 이동 단말국 및 중심국을 포함하는 위성 통신망에 대한 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치에 대한 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 상기 도 2의 방송 데이터 수신부에 대한 일실시예 상세 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 상기 도 2의 순방향 트래픽 데이터 수신부에 대한 일실시예 상세 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 상기 도 2의 역방향 트래픽 데이터 송신부에 대한 일실시예 상세 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 상기 도2의 데이터 처리부에 대한 일실시예 상세 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
50 : 안테나 인터페이스부 51 : 위성신호 처리부
52 : 방송 데이터 수신부 53 : 순방향 트래픽 데이터 수신부
54 : 역방향 트래픽 데이터 송신부 55 : GPS 수신부
56 : 액세스 포인트 인터페이스부 57 : 이더넷 인터페이스부
58 : 무선랜 단말기 59 : 데이터 처리부

Claims (5)

  1. 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치에 있어서,
    위성신호를 송수신하는 안테나를 연결하기 위한 안테나 인터페이싱수단;
    상기 안테나 인터페이싱수단을 통하여 수신한 위성신호 중 방송신호와 순방향 트래픽신호를 분리하기 위한 위성신호 분리수단;
    상기 위성신호 분리수단에서 분리한 방송신호를 변환하여, 방송 데이터를 디스플레이기기를 통하여 출력하고, 방송 관련 제어정보를 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 방송신호 처리수단;
    상기 위성신호 분리수단에서 분리한 순방향 트래픽신호를 변환하여, 순방향 트래픽 데이터를 상기 데이터 처리수단으로 전달하고, 망 동기 관련 정보를 역방향 트래픽 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 순방향 트래픽신호 처리수단;
    상기 데이터 처리수단으로부터 전달받은 패킷 데이터를 변환하여, 상기 순방향 트래픽신호 처리수단으로부터 전달받은 망 동기 관련 정보에 의한 송신 타이밍에 따라 상기 안테나 인터페이싱수단을 통하여 위성으로 송출되도록 하기 위한 상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단;
    상기 방송신호 처리수단으로부터 전달받은 방송 관련 제어정보를 통하여 방송 관련 프로그램을 제어하고, 위성과의 접속을 제어하면서 상기 순방향 트래픽신호 처리수단으로부터 전달받은 순방향 트래픽 데이터를 패킷 데이터로 변환하여 해당 단말기로 전달하도록 하고, 단말기측으로부터 수신한 패킷 데이터를 상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 상기 데이터 처리수단;
    위성으로부터 현재 위치 정보를 획득하기 위한 위치정보 획득수단; 및
    상기 단말기가 접속하는 접속수단과의 인터페이스를 제공하기 위한 인터페이싱수단
    을 포함하는 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방송신호 처리수단은,
    상기 위성신호 분리수단에서 분리한 아날로그 방송신호를 해당 위상 편이 정도에 따라 디지털 방송신호로 복조하기 위한 위상 편이 복조수단;
    상기 위상 편이 복조수단에서 복조한 디지털 방송신호를 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터로 복호하기 위한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 복호수단;
    상기 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 복호수단에서 복호한 데이터 중 엠펙-2 트랜스포트 스트림 형태의 방송 데이터와 방송 관련 제어정보를 분리하기 위한 역다중화수단;
    상기 역다중화수단에서 분리한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 형태의 방송 데이터를 디스플레이기기에 적합한 방송 데이터로 복호하기 위한 방송 데이터 복호수단;
    상기 방송 데이터 복호수단에서 복호한 방송 데이터를 디스플레이기기로 전달하기 위한 디스플레이기기 인터페이싱수단; 및
    상기 역다중화수단에서 분리한 방송 관련 제어정보를 상기 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 피씨아이 인터페이싱수단
    을 포함하는 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 순방향 트래픽신호 처리수단은,
    상기 위성신호 분리수단에서 분리한 아날로그 순방향 트래픽신호를 아날로그 기저 대역의 순방향 트래픽신호로 변환하기 위한 주파수 변환수단;
    상기 주파수 변환수단에서 변환한 아날로그 기저 대역의 순방향 트래픽신호를 필터링하기 위한 필터링수단;
    상기 필터링수단에서 필터링한 아날로그 순방향 트래픽신호를 디지털 순방향 트래픽신호로 변환하기 위한 아날로그/디지털 변환수단;
    상기 아날로그/디지털 변환수단으로부터 디지털 순방향 트래픽신호를 전달받아 상기 주파수 변환수단에서 발생한 I 신호 및 Q 신호 채널의 미스매치(mismatch)를 보상하기 위한 I/Q 신호 보상수단;
    상기 I/Q 신호 보상수단에서 보상한 순방향 트래픽신호를 해당 위상 편이 정도에 따라 복조하기 위한 위상 편이 복조수단;
    상기 위상 편이 복조수단에서 복조한 순방향 트래픽신호를 엠펙-2 트랜스포트 스트림 형태의 순방향 트래픽 데이터로 복호한 후에 망 동기 관련 정보를 상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 복호수단; 및
    상기 엠펙-2 트랜스포트 스트림 데이터 복호수단에서 복호한 엠펙-2 트랜스포트 스트림 형태의 순방향 트래픽 데이터를 상기 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 피씨아이 인터페이싱수단
    을 포함하는 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단은,
    상기 데이터 처리수단으로부터 전달받은 상기 단말기의 패킷 데이터를 버스트 형태의 역방향 트래픽 데이터로 변환하기 위한 버스트 데이터 변환수단;
    상기 버스트 데이터 변환수단에서 변환한 버스트 데이터를 위성 통신 채널에 따라 부호화하기 위한 채널 부호화수단;
    상기 채널 부호화수단에서 부호화한 버스트 데이터에 시작 정보를 삽입한 후에 클럭 및 송신 타이밍 생성수단에서 생성한 송신 타이밍에 따라 위성으로 송출하도록 하기 위한 송신 버스트 데이터 처리수단;
    상기 송신 버스트 데이터 처리수단에서 처리한 버스트 데이터를 변조하고 주파수 변환하여 상기 안테나 인터페이싱수단을 통하여 위성으로 송출되도록 하기 위한 변조수단; 및
    상기 순방향 트래픽신호 처리수단으로부터 전달받은 망 동기 관련 정보를 이용하여 생성한 자체 클럭을 통하여 데이터 송신 타이밍을 생성하기 위한 상기 클럭 및 송신 타이밍 생성수단
    을 포함하는 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 처리수단은,
    상기 방송신호 처리수단으로부터 방송 관련 제어정보를 수신하고 상기 순방향 트래픽신호 처리수단으로부터 순방향 트래픽 데이터를 수신하며, 상기 단말기측의 패킷 데이터를 상기 역방향 트래픽 데이터 처리수단으로 전달하기 위한 데이터 송수신수단;
    상기 데이터 송수신수단에서 수신한 순방향 트래픽 데이터를 패킷 데이터로 변환하고 상기 단말기측의 패킷 데이터를 상기 데이터 송수신수단으로 전달하기 위한 트래픽 데이터 변환수단;
    상기 트래픽 데이터 변환수단에서 변환한 패킷 데이터의 목적지주소를 확인하여 해당 단말기로 전송되도록 하고, 상기 단말기측의 패킷 데이터를 상기 트래픽 데이터 변환수단으로 전달하고, 상기 단말기에게 아이피주소를 할당하기 위한 트래픽 데이터 라우팅수단;
    상기 데이터 송수신수단에서 수신한 방송 관련 제어정보를 통하여 방송 관련 프로그램을 제어하기 위한 프로그램 제어수단;
    상기 데이터 송수신수단에서 송수신되는 데이터량을 모니터링하기 위한 모니터링수단;
    상기 모니터링수단에서 모니터링한 결과에 따라 중심국과의 접속을 제어하고, 위치정보 획득수단에서 획득한 위치정보를 이용하여 위성 신호 지연 시간을 보상하기 위한 접속 제어수단;
    현재 위치정보를 획득하기 위한 상기 위치정보 획득수단; 및
    상기 중심국과의 접속 정보를 기록하기 위한 접속 정보 기록수단
    을 포함하는 이동형 집단 가입자 신호 변환 장치.
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