KR100525848B1 - Single Frequency Network System of Digital Television Transmission using Studio-Transmitter Link for an Analog Broadcasting - Google Patents

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KR100525848B1 KR10-2003-0065900A KR20030065900A KR100525848B1 KR 100525848 B1 KR100525848 B1 KR 100525848B1 KR 20030065900 A KR20030065900 A KR 20030065900A KR 100525848 B1 KR100525848 B1 KR 100525848B1
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Abstract

본 발명은 아날로그 방송을 위한 연주소-송신소 링크(STL)를 이용한 디지털 TV 송신기의 단일 주파수 네트워크 시스템(SFN; Single Frequency Network)에 관한 것으로 특히, SFN 시스템에 있어서, 상기 SFN 송신기를, IF 신호를 기저대역의 I, Q로 복조해내는 I/Q복조부와, 상기 복조부에서 출력되는 신호의 채널 왜곡을 보상 및 지연시키는 디지털 프로세서, 상기 디지털 프로세서를 통해 왜곡보상 및 지연된 신호를 변조하는 I/Q복조부, 원하는 주파수 대역으로 변환하기 위한 주파수 상향 변환기 및 주파수 상향 변환기 출력신호를 고출력으로 증폭하여 주는 HPA로 구성하여, 기존의 아날로그 방송용 STL로 중계된 디지털 TV RF 신호를 디지털 신호처리 기술로 복원하여 원하는 시간 만큼의 지연 후 각 송신소 별로 송출할 수 있으므로 신규 설비 추가 없이 DTV 단일 주파수 네트워크를 구현할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a single frequency network system (SFN) of a digital TV transmitter using a station-station link (STL) for analog broadcasting. In particular, in an SFN system, the SFN transmitter is connected to an IF signal. An I / Q demodulator for demodulating baseband I and Q, a digital processor for compensating and delaying channel distortion of a signal output from the demodulator, and an I / Q modulator for distortion compensation and delayed signals through the digital processor Q demodulator, frequency upconverter for converting to desired frequency band, and HPA that amplifies output signal of high frequency converter to high output, and restores digital TV RF signal relayed by STL for analog broadcasting with digital signal processing technology Can be sent to each station after a delay of the desired time. It will have to implement the framework.

Description

아날로그 방송을 위한 연주소-송신소 링크(STL)를 이용한 디지털 TV 송신기의 단일 주파수 네트워크 시스템{Single Frequency Network System of Digital Television Transmission using Studio-Transmitter Link for an Analog Broadcasting} Single Frequency Network System of Digital Television Transmission using Studio-Transmitter Link for an Analog Broadcasting}

본 발명은 아날로그 방송을 위한 연주소-송신소 링크(STL)를 이용한 디지털 TV 송신기의 단일 주파수 네트워크 시스템에 관한 것으로 더욱 상세히는, 기존의 아날로그 방송용 연주소-송신소 링크망(STL 또는 ST링크 : Studio to Transmitter Link)을 이용하여 각 송신기에 동일한 IF(Intermediate Frequency)신호를 제공하고 이를 디지털 신호처리 기술을 이용하여 복구하여 사용하는 방식을 통해 신규 설비 추가 없이 동일 주파수 네트워크를 구현할 수 있도록 한 시스템의 구축, 운용, 복구 및 처리, 흐름제어 및 전송기술 등에 관한 발명이다.The present invention relates to a single frequency network system of a digital TV transmitter using a station-station link (STL) for analog broadcasting, and more particularly, to a conventional station-station link network (STL or ST link: Studio to By using a transmitter link, the same IF (Intermediate Frequency) signal is provided to each transmitter, and it is recovered by using digital signal processing technology to construct the same frequency network without adding new facilities. The invention relates to operation, recovery and processing, flow control and transmission technology.

도 1은 일반적인 디지털 방송용 단일주파수네트워크(SFN; Single Frequency Network) 시스템의 개요도를 나타낸 것으로, 연주소 링크망은 비디오와 오디오신호를 각각 MPEG-2와 AC-3로 압축한 후 데이터 방송용 데이터와 결합하여 MPEG 전송 스트림으로 만들어 주는 연주소(studio; 1)와, 상기 연주소(1)에서 제작된 전송 스트림을 연주소-송신기 링크(ST-link)를 통해 전송(전파나 전용회선에 의한 광네트워크로 송신)하는 ST링크(연주소-송신소 링크) 송신단(Transmitter:Tx)(2)으로 형성되고, 각각의 송신소는 회선으로부터 수신된 신호를 기저대역에서 다시 원래의 MPEG 전송 스트림으로 복원하는 ST링크 수신단(Receiver:Rx)(4)과, SFN전송을 지원하는 송신기로서 주파수 및 시간 동기를 수행한 후 변조하여 송신하는 SFN 송신기(5), 네트워크 내의 여러 송신소에서 동시에 동일주파수로 송출하기 위한 기준 신호를 수신하는 GPS(Global Positioning System) 수신기(6) 및 SFN 주파수에 맞추어 송출하는 송출 안테나(7)로 구성된 형태를 갖는다.FIG. 1 is a schematic diagram of a typical single frequency network (SFN) system for digital broadcasting. The performance of the link network is to compress video and audio signals into MPEG-2 and AC-3, respectively, and combine them with data broadcasting data. A studio (1) for producing an MPEG transport stream and a transport stream produced in the studio (1) through a station-transmitter link (ST-link) (optical network by radio waves or dedicated lines). ST link (transmitter-station link) Transmitter (Tx) (2), each of which transmits a signal received from the line from the baseband back to the original MPEG transport stream. Receiver (Rx) 4, SFN transmitter 5 which modulates and transmits after performing frequency and time synchronization as a transmitter supporting SFN transmission, and simultaneously transmits the same frequency at various transmitting stations in the network. It has a form consisting of a GPS (Global Positioning System) receiver 6 for receiving a reference signal for transmitting and a transmitting antenna 7 for transmitting in accordance with the SFN frequency.

또한, 도 2는 종래 디지털 링크를 이용한 SFN 시스템 구성도를 나타낸 것으로, 연주소(11)에서는 비디오와 오디오신호를 각각 MPEG-2와 AC-3로 압축한 후 데이터 방송용 데이터와 결합하여 MPEG 전송 스트림으로 만들어 준다,In addition, Fig. 2 shows a configuration diagram of a SFN system using a conventional digital link. In the performance studio 11, video and audio signals are compressed into MPEG-2 and AC-3, respectively, and then combined with data broadcasting data. Make it,

한편, 일반적으로 ATSC방식의 DTV 송신기에서는 송신 프레임을 만들기 위해 312개의 패킷들로 이루어진 그룹 두 개를 이용하여 구성하는데, 이들 패킷 그룹의 구분은 입력 패킷들의 내용에 상관없이 들어오는 순서대로 처리되고, 또 송신기에서는 격자 부호화를 하기 위해 상태 메모리를 통해서 각 상태(state)를 저장하는데 이 값 또한 초기값이 다르면 같은 데이터를 입력해도 서로 달라지게 됨에 따라, 일반적으로 두 개의 송신소에 같은 데이터를 보내더라도 이러한 이유로 같은 신호가 최종 송출된다는 보장이 없다. In general, ATSC type DTV transmitters use two groups of 312 packets to form a transmission frame. The classification of these packet groups is processed in the order of incoming regardless of the contents of the input packets. The transmitter stores each state through the state memory for lattice coding. If the initial value is also different, the same data will be different even if the same data is input. There is no guarantee that the same signal will be sent out last.

따라서, 이 문제를 해결하기 위하여 데이터 처리부(13)에서 동기화를 위한 데이터 처리를 한다. 즉, 각 송신기들이 정확한 시점에서 프레임 구성을 시작하도록 하는 기준신호와 송신기의 격자부호화에 사용될 상태 메모리의 초기값을 미리 제작하여 패킷 형태로 구성하는데, 상기 데이터 처리부(13)는 이러한 동기화 데이터를 작성하는 역할을 한다.Therefore, in order to solve this problem, the data processing unit 13 performs data processing for synchronization. That is, an initial value of a state signal to be used for lattice encoding of the transmitter and the reference signal for each transmitter to start the frame configuration at the exact time point is prepared in advance in the form of a packet, and the data processor 13 creates such synchronization data. It plays a role.

또한, 동기화 데이터 삽입기(14)는 데이터 처리부(13)로 부터 만들어진 기준 신호와 부가 패킷 데이터를 전송 스트림상에 삽입하는 기능을 하고, ST링크 송신단(2)은 결합된 전송 스트림을 연주소-송신소 링크(ST-link)를 통해 전송하게 되는데, 이때 전송로는 전파나 전용회선, 광네트워크 등으로 송신된다.In addition, the synchronization data inserter 14 functions to insert the reference signal and the additional packet data generated from the data processing section 13 onto the transport stream, and the ST link transmitting end 2 carries out the combined transport stream. Transmission is performed through a transmission station link (ST-link), where transmission paths are transmitted through radio waves, leased lines, and optical networks.

한편, 각 송신소의 ST링크 수신단(4)에서는 회선으로부터 수신된 신호를 기저대역에서 다시 원래의 MPEG 전송 스트림으로 복원하고, SFN 송신기(5)에서는 SFN전송을 지원하는 송신기로서 주파수 및 시간 동기를 수행한 후 변조 후 송신한다.On the other hand, the ST link receiving end 4 of each transmitting station recovers the signal received from the circuit back to the original MPEG transport stream from the baseband, and the SFN transmitter 5 performs frequency and time synchronization as a transmitter supporting SFN transmission. Then modulate and transmit.

이때, 상기 SFN 송신기(5)내의 동기화된 데이터 처리(Synchronized Data Processing; 51)에서는 동기화 기준 신호와 부가 패킷 데이터를 해석하여 정확한 위치에서 패킷 그룹을 만들어 송출 프레임을 구성하고 상태 메모리를 초기화하고, 익사이터(Exciter; 52)에서는 기저대역에서 VSB(Vestigial Side Band; 잔류측파대) 변조된 신호를 송출 주파수로 주파수 변환하며, 고출력증폭기(High Power Amp; 53)에서는 익사이터(52)에서 출력되는 신호를 고출력으로 증폭하여 송출안테나(7)를 통해 SFN 주파수에 맞추어 송출한다.In this case, the synchronized data processing 51 in the SFN transmitter 5 analyzes the synchronization reference signal and the additional packet data to form a packet group at an accurate position, constructs a transmission frame, initializes a state memory, and drowns. The exciter 52 converts the VSB (Vestigial Side Band) modulated signal in the baseband to the output frequency, and the high power amplifier 53 outputs the signal output from the exciter 52. Amplify the signal to high power and transmit it to the SFN frequency through the transmission antenna (7).

한편, GPS 수신기(6)에서는 네트워크내의 여러 송신소에서 동시에 동일주파수로 송출하기 위한 기준 신호를 수신한다.On the other hand, the GPS receiver 6 receives a reference signal for simultaneously transmitting at the same frequency from several transmitting stations in the network.

즉, 종래 디지털 링크를 이용한 SFN 시스템에서는 디지털 ST 링크 송신 및 수신단(2,4)을 이용하여 각 송신소로 동기화 정보가 삽입된 TS 신호를 보내는 것으로 각 송신기에서 TS 패킷안의 동기화 정보를 추출하여 동일한 신호를 동일 주파수로 송출한다. That is, in the SFN system using the conventional digital link, the digital ST link transmitting and receiving terminals (2, 4) are used to transmit the TS signal with the synchronization information inserted to each transmitting station. Transmits at the same frequency.

이와 같은 구성을 갖는 종래 디지털 링크를 이용한 SFN 시스템은 스튜디오의 TS출력에 데이터 MUX기능을 이용하여 각 송신기 마다 다르게 설정되어야 하는 파라미터와 동일 데이터를 만들어 내기 위한 동기화 정보를 패킷 형태로 삽입한다. The conventional SFN system using a digital link having such a configuration inserts synchronization information in a packet form into a TS output of a studio using a data MUX function to generate data identical to a parameter to be set differently for each transmitter.

이렇게 동기화 신호가 삽입된 TS신호를 기존의 디지털 STL을 이용하여 각 송신소로 보내고, 각 송신기에서는 수신된 TS 신호에서 해당하는 송신기 파라미터를 추출하여 적용하고 동기화 정보로부터 출력데이터를 주기적으로 초기화하며, 이를 통해 각 송신기들이 송출하는 신호가 동일하게 설정되어 송출된다.The TS signal inserted with the synchronization signal is sent to each transmitting station using the existing digital STL, and each transmitter extracts and applies the corresponding transmitter parameter from the received TS signal and periodically initializes the output data from the synchronization information. Through the signals transmitted by each transmitter is set to the same and sent out.

그러나 이와 같은 구성을 갖는 종래 디지털 링크를 이용한 SFN 시스템은 디지털 방송용 STL을 그대로 이용할 수 있다는 장점이 있는 반면 전송 프로토콜의 재 정의가 필요하다. However, the SFN system using the conventional digital link having such a configuration has an advantage that the STL for digital broadcasting can be used as it is, and the transmission protocol needs to be redefined.

즉, 패킷 개념의 동기화 정보가 스튜디오에서 TS 스트림에 삽입되어야 하며, 또한 송신소에서도 이 정보를 추출하여 개별 송신기를 이에 따라 제어할 수 있어야 함에 따라 STL 송신단의 VSB 송신기와 STL 수신단의 VSB 송신기의 구조가 매우 복잡해지며 운용이 어려운 단점이 있다. That is, the synchronization concept of the packet concept should be inserted into the TS stream in the studio, and the transmitter should extract the information and control the individual transmitter accordingly. Therefore, the structure of the VSB transmitter of the STL transmitter and the VSB transmitter of the STL receiver is It is very complicated and difficult to operate.

본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기존의 아날로그 방송용 STL로 중계된 디지털 TV RF 신호를 디지털 신호처리 기술로 복원하여 원하는 시간 만큼의 지연 후에 각 송신소 별로 송출하여 신규 설비 추가 없이 동일 주파수 네트워크를 구현할 수 있는 시스템 구축, 운용, 복구 및 처리, 흐름제어 및 전송기술 즉, 아날로그 방송을 위한 연주소-송신소 링크(STL)를 이용한 디지털 TV 송신기의 단일 주파수 네트워크 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and recovers the digital TV RF signal relayed by the existing analog broadcasting STL by digital signal processing technology and transmits it to each transmission station after a delay of a desired time. To provide a single frequency network system of digital TV transmitter using the station-station link (STL) for analog broadcasting, that is, the system construction, operation, recovery and processing, flow control and transmission technology that can realize the same frequency network without additional. The purpose is.

상기한 본 발명의 목적은, TS 스트림을 제조하는 스튜디오와, TS 스트림을 아날로그 IF 신호로 변조하는 DTV 변조기 및 이 아날로그 6MHz(혹은 8MHz) 대역폭을 통과시켜 송출안테나를 통해 각 지역의 송신소로 전달하는 아날로그 STL 송신단으로 구성된 연주소-송신소(ST) 링크와; ST 링크로부터 신호를 받아 IF 신호로 변환하는 STL 수신단과, 주파수 및 시간 동기를 수행한 후 변조 후 송신하는 SFN 송신기, 네트워크 내의 여러 송신소에서 동시에 동일주파수로 송출하기 위한 기준 신호를 수신하는 GPS 수신기 및 SFN 주파수에 맞추어 송출하는 송출 안테나로 구성된 각 송신소로 이루어진 SFN 시스템에 있어서, 상기 SFN 송신기를 IF 신호를 기저대역의 I, Q로 복조해내는 I/Q복조부와, 상기 복조부에서 출력되는 신호의 채널 왜곡을 보상 및 지연시켜 주는 디지털 프로세서, 상기 디지털 프로세서를 통과한 신호를 변조하는 I/Q변조부, 원하는 주파수 대역으로 변환하기 위한 주파수 상향 변환기 및 주파수 상향 변환기 출력신호를 고출력으로 증폭하여 주는 HPA로 구성함으로써 달성할 수 있다.The object of the present invention described above is to pass a studio for producing a TS stream, a DTV modulator for modulating the TS stream into an analog IF signal, and the analog 6 MHz (or 8 MHz) bandwidth to transmit to a transmission station in each region through a transmission antenna. A station-station (ST) link configured with an analog STL transmitter; An STL receiver that receives a signal from an ST link and converts it into an IF signal, an SFN transmitter that modulates and transmits after performing frequency and time synchronization, a GPS receiver that receives reference signals for simultaneous transmission at the same frequency from several transmitting stations in a network, and In the SFN system consisting of each transmitting station consisting of transmitting antennas to transmit in accordance with the SFN frequency, I / Q demodulator for demodulating the SFN transmitter to the baseband I, Q, and the signal output from the demodulator Digital processor for compensating and delaying channel distortion of the digital signal, I / Q modulator for modulating the signal passing through the digital processor, Frequency upconverter and frequency upconverter This can be achieved by configuring with HPA.

따라서, 기존의 아날로그 방송용 STL로 중계된 디지털 TV RF 신호를 디지털 신호처리 기술로 복원하여 원하는 시간 만큼의 지연 후 각 송신소 별로 송출할 수 있으므로 신규 설비 추가 없이 DTV 동일 주파수 네트워크를 구현할 수 있는 것이다. Therefore, since the digital TV RF signal relayed by the existing analog broadcasting STL can be restored by digital signal processing technology, it can be transmitted to each transmission station after a desired time delay, thereby realizing a DTV same frequency network without adding new equipment.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명 시스템의 구성도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명 중 디지털 프로세서의 상세 구성도를 나타낸 것이다.Figure 3 shows the configuration of the system of the present invention, Figure 4 shows a detailed configuration of the digital processor of the present invention.

이에 따르면, TS 스트림을 제작하는 스튜디오(11)와, TS 스트림을 아날로그의 IF신호로 변조하는 DTV 변조기(12) 및 이 아날로그 6MHz(혹은 8MHz) 대역폭을 통과시켜 송출안테나(3)를 통해 각 지역의 송신소로 전달하는 아날로그 STL 송신단(2)으로 구성된 ST 링크와; ST 링크로부터 신호를 받아 IF 신호로 변환하는 STL 수신단(4)과, 주파수 및 시간 동기를 수행한 후 변조하여 송신하는 SFN 송신기(5), 네트워크내의 여러 송신소에서 동시에 동일주파수로 송출하기 위한 기준 신호를 수신하는 GPS 수신기(6) 및 SFN 주파수에 맞추어 송출하는 송출안테나(7)로 구성된 각 송신소로 이루어진 SFN 시스템에 있어서, According to this, a studio 11 for producing a TS stream, a DTV modulator 12 for modulating the TS stream into an analog IF signal, and an analog 6MHz (or 8MHz) bandwidth are passed through each region through a transmission antenna 3. An ST link configured with an analog STL transmitting end 2 for transmitting to a transmitting station of the apparatus; STL receiving stage 4 which receives the signal from ST link and converts it into IF signal, SFN transmitter 5 which modulates and transmits after performing frequency and time synchronization, and reference signal for simultaneously transmitting at the same frequency from several transmitting stations in the network. In the SFN system consisting of each transmitting station consisting of a GPS receiver 6 for receiving the transmission and the transmission antenna 7 for transmitting in accordance with the SFN frequency,

상기 SFN 송신기(5)를 IF신호를 기저대역의 I/Q로 복조해내는 I/Q복조부(51)와; 상기 I/Q복조부(51)에서 출력되는 신호의 채널 왜곡을 보상 및 지연시켜 주는 디지털 프로세서(52)와; 상기 디지털 프로세서(52)를 통한 신호를 변조하는 I/Q변조부(53)와; 상기 I/Q변조부(53)의 출력신호를 원하는 주파수 대역으로 변환하여 주는 주파수 상향 변환기(54)와, 상기 주파수 상향 변환기(54)에 의해 대역변환된 신호를 고출력으로 증폭하여 주는 HPA(55)로 구성한 것을 특징으로 한다.An I / Q demodulator (51) for demodulating the SFN transmitter (5) into baseband I / Q; A digital processor (52) for compensating and delaying channel distortion of a signal output from the I / Q demodulator (51); An I / Q modulator (53) for modulating a signal through the digital processor (52); A frequency upconverter 54 for converting the output signal of the I / Q modulator 53 into a desired frequency band, and an HPA 55 for amplifying the signal converted by the frequency upconverter 54 to a high output; It is characterized by consisting of).

이때, 상기 디지털 프로세서(52)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 I/Q복조부(51)에 의해 기저대역으로 복조된 신호의 채널왜곡을 보상하는 채널왜곡 보상부(521)와, 상기 채널왜곡 보상부(521)에서 왜곡이 보상된 신호의 전송 심볼을 복구하는 심볼 복구부(522), 각 송신기 마다 할당된 시간만큼 송출 타이밍 동기를 지연시켜 주는 지연부(523) 및 상기 지연부(523)를 통해 출력되는 신호를 DTV 파형으로 다시 정형시켜 주는 파형 정형 필터부(524)로 구성한 것을 특징으로 한다.At this time, the digital processor 52, as shown in Figure 4, the channel distortion compensation unit 521 for compensating for the channel distortion of the signal demodulated to the baseband by the I / Q demodulator 51, and the channel The symbol recovery unit 522 recovers the transmission symbol of the signal whose distortion is compensated by the distortion compensator 521, a delay unit 523 for delaying transmission timing synchronization by a time allocated to each transmitter, and the delay unit 523. It is characterized by consisting of a waveform shaping filter 524 for shaping the signal output through the DTV waveform again.

이와 같이 구성된 본 발명 시스템의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the system of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 연주소의 스튜디오(11)에서 제작된 TS 스트림은 DTV 변조기(12)를 통하여 아날로그 IF 신호로 변조된다. First, the TS stream produced in the studio 11 of the performance studio is modulated into an analog IF signal through the DTV modulator 12.

이 아날로그 6MHz(혹은 8MHz) 대역폭은 아날로그 STL 송신단(2)을 통해서 각 지역의 송신소로 그대로 전달되며, 각각의 송신소에서는 I/Q복조부(51)를 통해 수신된 IF 신호를 기저대역 디지털 신호로 변환한 후 디지털 프로세서(52)내 채널왜곡 보상부(521)를 통해 채널왜곡을 보상하고, 이어서 심볼 복구부(522)를 거쳐 심볼을 복원한 다음, 지연부(523)를 통해 각 송신기 마다 할당된 시간 만큼 지연시킨 후 파형 정형 필터부(524)를 통해 왜곡보상의 과정을 거쳐 노이즈 및 채널 왜곡을 제거 및 보상한 후 I/Q변조부(53)와 주파수 상향 변환기(54)를 거치면서 원하는 주파수로 주파수 변환되어 HPA(55)를 통해서 재송출한다. This analog 6 MHz (or 8 MHz) bandwidth is transmitted as is through the analog STL transmitter stage 2 to the transmitters in each region. In each transmitter, the IF signal received through the I / Q demodulator 51 is converted into a baseband digital signal. After the conversion, the channel distortion is compensated by the channel distortion compensator 521 in the digital processor 52, the symbol is recovered through the symbol recovery unit 522, and then assigned to each transmitter through the delay unit 523. After the delayed by a predetermined time, the waveform shaping filter unit 524 performs a distortion compensation process to remove and compensate for noise and channel distortion, and then passes through the I / Q modulator 53 and the frequency up-converter 54. The frequency is converted into frequency and retransmitted through the HPA 55.

이때, 단일 주파수 네트워크의 필수 요건은 다음 세 가지로 구분되는데 그 첫째는 송출 주파수간의 주파수 동기이고, 둘째는 각 송신기의 송출 타이밍 조정이며, 셋째는 각 송출 신호의 완벽한 동일성이다.At this time, the essential requirements of a single frequency network are divided into the following three, the first is the frequency synchronization between the transmission frequency, the second is the transmission timing adjustment of each transmitter, and the third is the perfect identity of each transmission signal.

따라서, 본 발명에서는 이를 위해 다음과 같은 기술을 적용하였다. Therefore, in the present invention, the following technique is applied to this.

첫째로 각 송출 주파수 간의 동기를 맞추기 위하여 GPS를 이용하여 시스템의 모든 주파수의 동기를 맞추고, 둘째로 각 송신기간의 송출 타이밍을 맞추기 위하여 연주소와의 거리와 다음 송신소까지의 거리를 감안하여 프로그램 가능한 디지털 지연값을 할당하였으며, 셋째로 각 송출신호의 동일성을 확보하기 위해 DTV 변조를 STL 송신부에서 이미 수행하도록 하여 SFN 네트워크 상에서는 단순히 송출 타이밍과 주파수 동기만 맞추도록 하면 되도록 설정하였다.First, it is possible to synchronize all frequencies of the system using GPS to synchronize each transmission frequency, and secondly, it is possible to program in consideration of the distance to the performance station and the distance to the next transmission station in order to synchronize the transmission timing between each transmitter. A digital delay value is assigned. Third, the DTL modulation is already performed by the STL transmitter in order to ensure the sameness of each transmission signal, so that only the transmission timing and the frequency synchronization are matched on the SFN network.

즉, 본 발명인 아날로그 방송용 ST링크를 이용한 단일 주파수 네트워크 시스템은, 연주소에서 제작된 TS 스트림을 DTV 변조기를 통하여 아날로그 IF 신호로 변환한 후 아날로그 방송용 신호를 각 송신소에 분배하듯이 전송하여 각 송신소에서 원하는 시간에 송출하게 된다. That is, in the single frequency network system using the analog broadcast ST link, the present invention converts a TS stream produced by a performance station into an analog IF signal through a DTV modulator, and then transmits the analog broadcast signal as if it is distributed to each transmission station. It will be sent at the desired time.

다시말해서, 기존의 디지털 방송용 중계회선의 경우에는 연주소에서 TS신호를 바로 STL 송신단을 통해 전송하나, 본 발명 시스템에서는 연주소의 스튜디오(11)에서 제작된 TS 스트림을 DTV 변조기(12)를 통하여 아날로그 IF 변조 과정을 거쳐 아날로그 신호로 먼저 변환하고, 이어서 상기 아날로그신호 중 6MHz대역폭은 아날로그 STL 송신단(2)의 송수신 안테나(3) 또는 송수신 전용회선 등을 통해서 각 지역의 송신소로 그대로 전달된다. In other words, in the case of the existing digital broadcasting relay line, the performance station transmits the TS signal directly through the STL transmitter, but in the present system, the TS stream produced in the studio 11 of the performance station is transmitted through the DTV modulator 12. The analog signal is first converted into an analog signal through an analog IF modulation process, and then the 6 MHz bandwidth of the analog signal is transferred to a transmission station of each region through a transmission / reception antenna 3 or a dedicated transmission / reception line of the analog STL transmission terminal 2.

또한, 송신소에서는 STL 수신단(4)을 통해 수신된 IF 신호 I/Q복조부(51)로 전송하여 IF 신호를 기저대역 디지털 신호로 변환한 후 디지털 프로세서(52)내 채널왜곡 보상부(521)를 통해 채널왜곡을 보상하고, 이어서 심볼 복구부(522)를 거쳐 심볼을 복원한 다음, 지연부(523)를 통해 각 송신기 마다 할당된 시간 만큼 신호를 지연시킨 후 파형 정형 필터부(524)를 통해 노이즈 및 채널 왜곡을 제거 및 보상한 후 I/Q변조부(53)와 주파수 상향 변환기(54)를 통해 원하는 주파수로 주파수 변환하여 고출력 증폭기(55)를 통해서 재송출하게 된다. In addition, the transmitter transmits the IF signal I / Q demodulator 51 received through the STL receiver 4 to convert the IF signal into a baseband digital signal, and then the channel distortion compensator 521 in the digital processor 52. The channel distortion is compensated for, the symbol recovery unit 522 is used to recover the symbol, and then the delay unit 523 delays the signal by the time allocated to each transmitter. After removing and compensating for noise and channel distortion through the I / Q modulator 53 and the frequency up-converter 54, the frequency is converted to a desired frequency and retransmitted through the high output amplifier 55.

이와 같은 본 발명 시스템은 ATSC용 DTV 송신기 이외에 DAB, DVB-T, ISDB-T와 같은 대부분의 단일 주파수 네트워크를 기반으로 하는 디지털 방송 송출 시스템에 응용하여 적용 가능하다.Such a system of the present invention is applicable to a digital broadcasting transmission system based on most single frequency networks such as DAB, DVB-T, and ISDB-T in addition to the DTV transmitter for ATSC.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 첫째로 별도의 추가 부담 없이 기존의 아날로그 ST링크 시스템을 이용하여 단일 주파수 네트워크를 구성할 수 있고, 둘째로 각 송신기마다 조정이 가능한 디지털 지연부가 있어 원하는 시간만큼 지연시켜 신호를 송출할 수 있으며, 셋째로 각 송신기마다 STL 수신단을 통해 들어온 신호를 디지털 신호처리 기술을 이용한 심볼 복구 및 왜곡 보상 기능이 내장되어 있어 아날로그로 중계된 신호의 낮은 S/N을 보상하여 높은 S/N의 신호로 송출할 수 있고, 네째로 송신기 데이터 동기화를 위한 별도의 프로토콜이 필요하지 않으며, 다섯째로 GPS를 이용하여 송신 신호간의 주파수 동기를 보장할 수 있고, 여섯째 MPEG 입력 소스가 동일하므로 MPEG신호의 주파수 변화에 의한 각 송신기간의 주파수 차이가 생기지 않는 등의 잇점이 있다.As described above, according to the present invention, first, a single frequency network can be configured using an existing analog ST link system without any additional burden, and secondly, there is a digital delay unit that can be adjusted for each transmitter to a desired time. Third, each transmitter transmits the signal received through the STL receiver, and the symbol recovery and distortion compensation function using digital signal processing is built in each transmitter to compensate for the low S / N of the analog relayed signal. Fourth, it can transmit with high S / N signal, fourthly, it doesn't need separate protocol for transmitter data synchronization, fifthly, it can guarantee frequency synchronization between transmission signals using GPS, and sixth MPEG input source is same Therefore, the frequency difference between each transmitter does not occur due to the frequency change of MPEG signal. There are advantages.

도 1은 일반적인 단일주파수네트워크(SFN) 시스템의 개요도.1 is a schematic diagram of a typical single frequency network (SFN) system.

도 2는 종래 디지털 링크를 이용한 SFN 시스템의 구성도.2 is a block diagram of a SFN system using a conventional digital link.

도 3은 본 발명 시스템의 구성도.3 is a schematic diagram of a system of the present invention;

도 4는 본 발명 중 디지털 프로세서의 상세 구성도.Figure 4 is a detailed block diagram of a digital processor of the present invention.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing

2 : STL 송신단 3,7 : 송출안테나2: STL transmitting end 3,7: transmitting antenna

4 : STL 수신단 5 : SFN 송신기4: STL receiver 5: SFN transmitter

6 : GPS 수신기 11 : 스튜디오6: GPS receiver 11: studio

12 : DTV 변조기 13 : 테이터 처리부12: DTV modulator 13: data processing unit

14 : 동기화 데이터 삽입부 51 : I/Q복조부14: synchronization data insertion unit 51: I / Q demodulation unit

52 : 디지털 프로세서 53 : I/Q복조부52: digital processor 53: I / Q demodulator

54 : 주파수 상향 변환기 55 : HPA54: frequency upconverter 55: HPA

521 : 채널왜곡 보상부 522 : 심볼 복구부521: channel distortion compensation unit 522: symbol recovery unit

523 : 지연부 524 : 파형 정형 필터부523: delay unit 524: waveform shaping filter unit

Claims (2)

TS 스트림을 제작하는 스튜디오(11)와, TS 스트림을 아날로그의 IF신호로 변조하는 DTV 변조기(12) 및 이 아날로그 6MHz(혹은 8MHz) 대역폭을 통과시켜 송출안테나(3)를 통해 각 지역의 송신소로 전달하는 아날로그 STL 송신단(2)으로 구성된 연주소-송신소(ST) 링크와; ST 링크로부터 신호를 받아 IF 신호로 변환하는 STL 수신단(4)과, 주파수 및 시간 동기를 수행한 후 VSB 변조하여 송신하는 SFN 송신기(5), 네트워크내의 여러 송신소에서 동시에 동일주파수로 송출하기 위한 기준 신호를 수신하는 GPS 수신기(6) 및 SFN 주파수에 맞추어 송출하는 송출안테나(7)로 구성된 각 송신소로 이루어진 SFN 시스템에 있어서, The studio 11 producing the TS stream, the DTV modulator 12 which modulates the TS stream into an analog IF signal, and the analog 6 MHz (or 8 MHz) bandwidth pass through the transmission antenna 3 to the transmitting stations in each region. A station-station (ST) link composed of an analog STL transmitter 2 for transmitting; STL receiving stage 4 which receives the signal from ST link and converts it into IF signal, SFN transmitter 5 which performs VSB modulation after performing frequency and time synchronization and transmits the same frequency simultaneously from several transmitting stations in the network. In the SFN system which consists of each transmitter which consists of the GPS receiver 6 which receives a signal, and the transmission antenna 7 which transmits according to SFN frequency, 상기 SFN 송신기(5)를, IF신호를 기저대역의 I/Q로 복조해내는 I/Q복조부(51)와; 상기 I/Q복조부(51)에서 출력되는 신호의 채널 왜곡을 보상 및 지연시켜 주는 디지털 프로세서(52)와; 상기 디지털 프로세서(52)를 통과한 신호를 변조하는 I/Q변조부(53)와; 상기 I/Q변조부(53)의 출력신호를 원하는 주파수 대역으로 변환하여 주는 주파수 상향 변환기(54)와, 상기 주파수 상향 변환기(54)에 의해 대역변환된 신호를 고출력으로 증폭하여 주는 HPA(55)로 구성한 것을 특징으로 하는 아날로그 방송을 위한 연주소-송신소 링크(STL)를 이용한 디지털 TV 송신기의 단일 주파수 네트워크 시스템.An I / Q demodulator (51) which demodulates the SFN transmitter (5) into baseband I / Q; A digital processor (52) for compensating and delaying channel distortion of a signal output from the I / Q demodulator (51); An I / Q modulator (53) for modulating the signal passing through the digital processor (52); A frequency upconverter 54 for converting the output signal of the I / Q modulator 53 into a desired frequency band, and an HPA 55 for amplifying the signal converted by the frequency upconverter 54 to a high output; Single frequency network system of a digital TV transmitter using a station-station link (STL) for analog broadcasting. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 디지털 프로세서(5)는, 상기 I/Q복조부(51)에 의해 기저대역으로 복조된 신호의 채널왜곡을 보상하는 채널왜곡 보상부(521)와, 상기 채널왜곡 보상부(521)에서 왜곡이 보상된 신호의 전송 심볼을 복구하는 심볼 복구부(522), 각 송신기 마다 할당된 시간만큼 송출 타이밍 동기를 지연시켜 주는 지연부(523) 및 상기 지연부(523)를 통해 출력되는 신호를 DTV 파형으로 다시 정형시켜 주는 파형 정형 필터부(524)로 구성한 것을 특징으로 하는 아날로그 방송을 위한 연주소-송신소 링크(STL)를 이용한 디지털 TV 송신기의 단일 주파수 네트워크 시스템.The digital processor 5 includes a channel distortion compensator 521 for compensating for channel distortion of a signal demodulated to the baseband by the I / Q demodulator 51 and a distortion in the channel distortion compensator 521. A symbol recovery unit 522 for recovering the transmission symbol of the compensated signal, a delay unit 523 for delaying transmission timing synchronization by a time allocated to each transmitter, and a signal output through the delay unit 523 A single frequency network system of a digital TV transmitter using a station-station link (STL) for analog broadcasting, comprising a waveform shaping filter unit 524 for shaping the waveform again.
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