KR100564517B1 - 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치 - Google Patents

파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 위성 DAB를 위하여 지상국에서 방송 위성을 통하여 위성방송 중계기로 전송되는 데이터 중 파일롯 채널의 파일롯 심볼 데이터 에러 발생을 억제하기 위하여 위성방송 중계기에서 자체적으로 파일롯 심볼 데이터를 생성하여 파일롯 채널을 재구성함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치는 방송 위성으로부터 송출되는 TDM 데이터를 수신하여 복조하는 위성방송 수신용 튜너와, TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터 채널의 패턴을 인식하는 CDM 채널 패턴 인식부와, CDM 채널 패턴에 따라 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터를 채널별로 분리하여 저장하는 CDM 채널 저장부와, 각 채널별 CDM 데이터를 CDM 변조 처리하는 CDM 변조부와, 상기 CDM 변조부로부터 전송되는 CDM 데이터를 아날로그 무선 데이터로 변환하여 외부로 송출하는 송신부와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 이루어지는 위성방송 중계기에 있어서, CDM 채널 저장부(300)에는 상기 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터가 각 채널별로 분리되어 저장되는 다수의 채널 버퍼(321)와, CDM 데이터의 채널 중 파일롯 채널의 파일롯 심볼을 형성하는 파일롯 심볼 데이터가 저장되는 파일롯 심볼 버퍼(322)를 포함하는 버퍼부(320); 상기 CDM 채널 패턴 인식부(20)에 의해 인식되는 CDM 채널 패턴에 따라 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터를 채널별로 분리하여 버퍼부(320)의 각 채널 버퍼(321)에 전송하는 버퍼 입력 제어부(310); 상기 버퍼부(320)의 채널 버퍼(321) 중 파일롯 채널 버퍼(321a)로부터 전송되는 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼 데이터를 대신하여 상기 파일롯 심볼 버퍼(322)에 저장된 파일롯 심볼 데이터를 파일롯 채널 데이터에 포함시켜 파일롯 채널 데이터를 재구성하는 파일롯 심볼 구성부(330); 상기 파일롯 채널 버퍼(321a)를 제외한 버퍼부(320)의 각 채널 버퍼(321)에 저장된 CDM 채널 데이터와, 상기 파일롯 심볼 구성부(330)에 의해 재구성된 파일롯 채널 데이터를 CDM 변조부(40)에 전송하는 버퍼 출력 제어부(340);가 구비된 것을 특징으로 한다.
위성 방송, 위성방송 중계기(Gap Filler), PMSB(Personal Mobile Satellite Broadcasting), DAB(Digital Audio Broadcasting), CDM(Code Division Multiplex), 파일롯 채널(Pilot Channel), 파일롯 심볼(Pilot Symbol)

Description

파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치 {Satellite Broadcasting Repeater Using Ppilot Symbol Reconstruction}
도 1은 종래 PMSB를 위한 위성 방송 시스템의 네트워크 연결도이다.
도 2a는 종래 위성방송 중계기의 구성도이이고, 도 2b는 종래 파일롯 채널의 프레임 구조도이다.
도 3a는 종래 일반적인 TDM 프레임과 CDM 프레임의 시간축에 대한 구조도이고, 도 3b는 파일롯 채널에 대한 슈퍼 프레임의 구조도이다.
도 4는 종래 위성방송 중계기에서 각 채널별 CDM 데이터가 CDM 변조부로 전송되는 개념을 나타낸 블록 구성도이다.
도 5는 종래 위성방송 중계기의 CDM 변조부를 통하여 각 채널별 CDM 데이터가 변조되는 과정을 나타낸 블록도이다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 위성방송 중계기의 블록 구성도이고, 도 6b는 위성방송 중계기의 CDM 채널 저장부에 구비된 파일롯 심볼 구성부의 블록 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 지상국 2 : 방송 위성
3 : 위성방송 중계기 10 : 튜너
20 : CDM 채널 패턴 인식부 300(30) : CDM 채널 저장부
310 : 버퍼 입력 제어부 320 : 버퍼부
321 : 채널 버퍼 321a : 파일롯 채널 버퍼
322 : 파일롯 심볼 버퍼 330 : 파일롯 심벌 구성부
331 : 멀티플렉스 332 : 멀티플렉스 제어부
333 : 중앙처리장치 인터페이스 340 : 버퍼 출력 제어부
40 : CDM 변조부 50 : 송신부
51 : 저역통과 필터 52 : DA 컨버터
53 : 상향 변환부 54 : 안테나
60 : 중앙제어부 61 : 중앙처리장치
62 : PLL 63 : Clock 생성부
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본 발명은 위성방송 중계기 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성 DAB(Digital Audio Broadcasting)를 위하여 지상국에서 방송 위성을 통하여 위성방송 중계기로 전송되는 데이터 중 파일롯 채널의 파일롯 심볼 데이터 에러 발생을 억제하기 위하여 위성방송 중계기에서 자체적으로 파일롯 심볼 데이터를 생성하여 파일롯 채널을 재구성함으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치에 관한 것이다.
일반적으로 위성방송 중계기는 위성 방송을 통하여 지상국으로부터 송출되는 위성 방송 데이터를 수신하여 서비스 지역의 단말기에 재송출하는 역할을 수행한다. 이때, 지상국으로부터 송출되어 방송 위성을 통하여 위성방송 중계기로 전송되는 위성 방송 데이터에 에러가 발생하게 되면, 그 에러 데이터는 위성방송 중계기를 통하여 그대로 사용자 단말기에 전달되기 때문에 사용자 단말기에서 에러가 발생할 확률이 높아지게 된다.
위성 방송 데이터 중 지상국에서 송출하는 데이터를 위성방송 중계국에서 미리 알지 못하는 경우에는 에러가 발생한 데이터를 수정하는 것이 불가피하나, 지상국에서 송출하는 데이터를 위성방송 중계국에서 미리 알고 있다면 굳이 지상국으로부터 수신된 데이터를 이용하지 않고 위성방송 중계국에서 미리 알고 있는 데이터를 발생시켜 이용함으로써 데이터의 전송 과정에 발생하는 에러를 방지할 수 있다.
통상, 지상국에서 송출되어 방송 위성을 통하여 위성방송 중계국으로 전송되는 위성 방송 데이터는 32개의 채널을 갖는 CDM 데이터가 타임 멀티플렉스 된 TDM 데이터인데, 이 중 위성방송 중계국에서 미리 알고 있는 데이터로는 파일롯 채널에 있는 파일롯 심볼과 유니크 워드(Unique Word), 프레임 카운터(Frame Counter) 등이 있다. 이러한 미리 알고 있는 데이터는 방송 위성을 통하여 수신한 데이터가 아닌 위성방송 중계기에서 직접 발생시켜 이용할 수 있는데, 이 중 유니크 워드나 프레임 카운터 등의 데이터는 위성방송 중계기의 기본적인 기능을 위해 지상국에서 방송 위성을 통하여 송신해야 하기 때문에 위성방송 중계기에서 자체적으로 발생시켜 이용하기에는 무리가 따른다.
따라서, 본 발명은 방송 위성을 통하여 수신되는 TDM 데이터를 복조하고 복조된 데이터를 CDM 변조하여 서비스 지역에 송출하는 위성방송 중계기에서, 상기 수신되는 TDM 데이터 중 CDM 파일롯 채널에 있는 파일롯 심볼에 대한 정보는 이미 알고 있는 패턴이라는 점을 이용하여 이 파일롯 심볼은 방송 위성에서 수신한 파일롯 심볼이 아닌 위성방송 중계기에서 자체적으로 발생시킨 파일롯 심볼을 이용하여 서비스 지역에 전송할 수 있도록 방안을 제안한다.
본 발명의 목적은 지상국에서 전송하는 데이터 중 위성방송 중계기에서 미리 알고 있는 파일롯 심볼 데이터를 방송 위성을 통하여 수신한 데이터가 아닌 위성방송 중계기에서 직접 발생시켜 이용함으로써 방송 위성을 통한 데이터의 전송 과정에서 발생할 수 있는 데이터 에러를 방지할 수 있도록 하는 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 지상국에서 송출하는 데이터 중 파일롯 채널의 파일롯 심볼 위치에 위성방송 중계기의 제어 데이터를 형성하고 이를 위성방송 중계기에서 수신하여 활용할 수 있도록 하는 위성방송 중계기 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 구현되기 위해서는 방송 위성으로부터 수신되는 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터의 채널 구분이 필요하며, 각 채널로 구분된 CDM 데이터의 대역 확산 과정 및 QPSK 변조 과정이 필요이다. 이러한 과정에서 파일롯 채널에 대한 정보의 추출과 추출된 파일롯 채널에서 파일롯 심볼에 대한 구분 및 위성방송 중계기에서 발생시킨 파일롯 심볼을 대신 전송하는 기술을 필요로 한다.
따라서, TDM-To-CDM 채널 변환에 대한 기술이 요구되고 해당되는 파일롯 심볼 구간에 위성방송 중계기에서 발생한 파일롯 심볼을 대신 전송할 수 있는 기능을 가져야 한다. 이러한 기술을 이용할 경우 실제로 위성국에서 송신한 TDM 데이터 중 파일롯 심볼은 실제로 필요 없다. 따라서, 이 파일롯 심볼 대신 별도로 지상국과 방송 위성 및 위성방송 중계기 사이에 새로운 데이터 채널이 형성되어 전체 위성방송 중계기에 지상국에서 특수목적의 제어 데이터나 상태정보를 전송할 수 있다. 이를 위하여 위성 방송 중계기에서는 이 파일롯 심볼 구간에 전송되는 별도의 데이터 채널을 이용할 수 있는 인터페이스 기능을 가져야 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치는 방송 위성으로부터 송출되는 TDM 데이터를 수신하여 복조하는 위성방송 수신용 튜너와, TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터 채널의 패턴을 인식하는 CDM 채널 패턴 인식부와, CDM 채널 패턴에 따라 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터를 채널별로 분리하여 저장하는 CDM 채널 저장부와, 각 채널별 CDM 데이터를 CDM 변조 처리하는 CDM 변조부와, 상기 CDM 변조부로부터 전송되는 CDM 데이터를 아날로그 무선 데이터로 변환하여 외부로 송출하는 송신부와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 이루어지는 위성방송 중계기에 있어서, 상기 CDM 채널 저장부에는 상기 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터가 각 채널별로 분리되어 저장되는 다수의 채널 버퍼와, CDM 데이터의 채널 중 파일롯 채널의 파일롯 심볼을 형성하는 파일롯 심볼 데이터가 저장되는 파일롯 심볼 버퍼를 포함하는 버퍼부; 상기 CDM 채널 패턴 인식부에 의해 인식되는 CDM 채널 패턴에 따라 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터를 채널별로 분리하여 버퍼부의 각 채널 버퍼에 전송하는 버퍼 입력 제어부; 상기 버퍼부의 채널 버퍼 중 파일롯 채널 버퍼로부터 전송되는 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼 데이터를 대신하여 상기 파일롯 심볼 버퍼에 저장된 파일롯 심볼 데이터를 파일롯 채널 데이터에 포함시켜 파일롯 채널 데이터를 재구성하는 파일롯 심볼 구성부; 상기 파일롯 채널 버퍼를 제외한 버퍼부의 각 채널 버퍼에 저장된 CDM 채널 데이터와, 상기 파일롯 심볼 구성부에 의해 재구성된 파일롯 채널 데이터를 CDM 변조부에 전송하는 버퍼 출력 제어부;가 구비된다.
상기 파일롯 심볼 구성부는 파일롯 채널 버퍼로부터 출력되는 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼 데이터의 위치를 검출하는 멀티플렉스 제어부와; 상기 멀티플렉스 제어부로부터 전송되는 파일롯 심볼 검출 정보에 따라, 상기 파일롯 채널 버퍼로부터 전송되는 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼 데이터를 대신하여 상기 파일롯 심볼 버퍼에 저장된 파일롯 심볼 데이터를 위치시켜 파일롯 채널 데이터를 재구성하는 멀티플렉스를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 파일롯 심볼 구성부에는 멀티플렉스 제어부로부터 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼 검출 정보에 전송받아, 상기 파일롯 채널 버퍼로부터 멀티플렉스로 전송되는 파일롯 채널 데이터 중 파일롯 심볼 데이터가 위치되는 지점의 데이터를 인출하여 중앙처리장치에 전송하여 위성방송 중계기의 제어 데이터로 활용할 수 있도록 하는 중앙처리장치 인터페이스가 구비되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명과 관련된 종래 기술 및 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 종래 PMSB(Personal Mobile Satellite Broadcasting)를 위한 위성 방송 시스템의 네트워크 연결도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 컨텐츠 제공자가 운영하는 컨텐츠 제공서버로부터 위성 방송용 컨텐츠를 제공받는 지상국(1)은 위성 방송 신호를 방송 위성(2)으로 송신하고, 방송 위성(2)은 2.6㎓ 대역의 CDM 데이터와 12G㎓ 대역의 TDM 데이터로 구분된 위성 방송 신호를 송신하게 된다. 2.6㎓ 대역의 CDM 데이터는 지상의 사용자 단말기에 직접 수신되고, 12㎓ 대역의 TDM 데이터는 위성방송 중계기(3)에 수신된다. 위성방송 중계기(3)는 수신한 TDM 데이터를 CDM 데이터로 변환한 뒤 이를 다시 송신하게 되는데, 위성방송 중계기(3)에서 송신한 CDM 데이터는 위성방송 중계기(3)의 서비스 지역(4) 내에 위치한 건물 내부나 기타 위성신호 음역지역 등의 모든 영역에 제공된다.
도 2a는 이러한 종래 위성방송 중계기의 구성도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 위성방송 중계기(3)는 방송 위성(2)으로부터 수신되는 TDM 데이터를 복원하여 CDM 데이터로 변환한 후 이를 서비스 지역에 송신하는 시스템이다.
이러한 기능을 위해 위성방송 중계기(3)에는 방송 위성(2)에서 송신하는 TDM 데이터를 수신하여 복조하는 DVB-S(Digital Video Broadcasting-Satellite)용 튜너(Satellite Tunner)(10)가 구비된다. 상기 튜너(10)는 복조된 TDM 데이터(D[7..0])와 함께 클럭 신호(2.304㎒), 프레임 동기화 신호(FSYNC), 데이터 부분과 패리티 부분을 나타내는 TEN(Transport Stream Enable) 신호, 에러 신호(Error) 등을 출력하게 된다.
상기 튜너(10)로부터 출력되는 TDM 데이터는 CDM 채널 패턴 인식부(Pattern Recognition for CDM Channelization)(20)로 전송되는데, 이 CDM 채널 패턴 인식부(20)는 튜너(10)에서 출력되는 TDM 데이터에 포함된 CDM 채널을 분리하기 위하여 CDM의 기준이 되는 파일롯 채널을 검출하여 32개의 CDM 채널로 분리하여 채널별로 CDM 채널 저장부(CDM Channel Buffer)(30)에 저장한다.
상기 CDM 채널 저장부(30)에 하나의 TDM 프레임에 해당되는 32개의 CDM 채널 데이터가 모두 저장되면, 해당 데이터는 동시에 CDM 변조부(40)로 전송된다. CDM 변조부(40)는 수신되는 데이터를 코드 채널로 만들기 위해 PN 생성부(PN Gen)를 통하여 각 채널별로 PN 코드로 대역 확산(PN Spreading)하고, Walsh 생성부(Walsh Gen)를 통하여 코드 채널의 구분을 위해 Walsh 코드를 인가하여 채널화를 수행하게 된다. PN 확산 및 채널화가 이루어진 신호는 각 채널별 이득조절(Gain)과 함께 컴바이너(Combiner)를 통하여 더해져 하나의 CDM 데이터로 합성된다.
상기 CDM 변조부(40)를 통하여 출력되는 CDM 데이터는 송신부(50)의 저역통과 필터(RRC ; Raised Root Cosine Filter)(51)를 통하여 대역이 제한되고, DA 컨버터(D/A ; Digital to Analog Convertor)(52)를 통하여 아날로그 데이터로 변환된 후, 상향 변환부(Up Convertor)(53)를 통하여 주파수가 상향 변환되어 안테나(54)를 통하여 서비스 지역에 무선 송신되게 된다.
상기의 각 구성부는 중앙제어부(60)의 의해 그 동작이 제어되는데, 이 중앙제어부(60)에는 튜너(10)에서 출력되는 2.304㎒ 클럭 신호를 위성방송 중계기(3)의 시스템 클럭으로 사용하는 클럭 신호로 변환하는 PLL(Phase Locked Loop)(62)과, 상기 PLL(62)에 의해 생성된 시스템 클럭 신호를 이용해 위성방송 중계기(3)의 시스템에서 사용하는 타이밍 클럭 신호를 생성하는 Clock 생성부(Clock Gen)(63)와, 위성방송 중계기(3)의 전체 구성 및 동작을 제어하는 중앙처리장치(61)가 구비되어 있다.
도 2b는 이러한 종래 파일롯 채널의 프레임 구조도이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 파일롯 채널의 구조는 기본 프레임(Frame) 단위가 12.75㎳(millisecond)이고, 모두 51개의 파일롯 심볼 단위(Pilot Symbol Unit)로 구성된다. 하나의 파일롯 심볼 단위는 파일롯 심볼과 위성방송 제어 데이터로 구성되는데 이들은 각각 32bit의 크기를 갖는다. 이중 파일롯 심볼(PS)은 32bit 데이터가 모두 "1"이다. 또한, 위성방송 제어 데이터 중 D1과 D2는 각각 유니크 워드와 프레임 카운터를 나타내고, 나머지 D3 내지 D50은 방송 채널에 대한 제어 데이터를 나타내며 D51은 Reserve로 그 사용이 보류되어 있다.
도 3a는 종래 일반적인 TDM 프레임과 CDM 프레임의 시간축에 대한 구조도이고, 도 3b는 파일롯 채널에 대한 슈퍼 프레임의 구조도이다.
도 3a과 도 3b에 도시된 바와 같이, TDM 프레임은 기본 구조가 25.5㎳로 이루어지고, 이 25.5㎳의 TDM 프레임에는 2개의 CDM 기본 프레임(12.75㎳)이 32개의 채널로 타임 멀티플렉싱 되어 있다.
또한, 6개의 CDM 프레임이 모여 슈퍼 프레임(Super Frame)을 구성하는데, 이 슈퍼 프레임은 CDM 채널 구분의 경계가 된다. 따라서, 위성방송 중계기(3)의 CDM 채널 패턴 인식부(20)는 튜너(10)를 통하여 전송되는 TDM 프레임에서 CDM 프레임의 슈퍼 프레임 경계부분을 찾아 25.5㎳에 해당하는 파일롯 채널과 각 방송 채널을 분리하여 CDM 채널 저장부(30)에 전송하게 된다.
도 4는 종래 위성방송 중계기에서 각 채널별 CDM 데이터가 CDM 변조부로 전송되는 개념을 나타낸 블록 구성도이고, 도 5는 CDM 변조부를 통하여 각 채널별 CDM 데이터가 변조되는 과정을 나타낸 블록도이다.
도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, CDM 데이터의 각 채널별 데이터(Pay Load Data, Cntrol Data, Etc)는 RS Encoder와 Byte Interleaver와 Convolution Encoder 및 Bite Interleaver 등을 거쳐 CDM 변조부(40)로 전송되며, CDM 변조부(40)는 PN Spreading 및 Walsh Channelization 과정과 QPSK Modulation 과정을 거친 후 컴바이너(Combiner)인 멀티플렉서(Multiplexor)를 통하여 멀티플렉싱 됨으로써 변조과정이 수행된다. 한편, 파일롯 심볼 데이터는 별도의 처리 과정없이 CDM 변조부(40)로 직접 입력된다.
본 발명에서 제안하는 방식은 이러한 CDM 변조 과정을 위한 위성방송 제어 데이터 중 파일롯 채널은 이미 알고 있는 파일롯 심볼(Pilot Symbol)과 위성방송 제어 데이터(Control data)로 구성되어 있으므로, 파일롯 심볼은 방송 위성(2)으로부터 수신한 데이터로 이용할 필요는 없다는 것에서 출발한다. 이는 방송 위성(2)에서 수신한 데이터 중 기본적으로 발생하는 에러에 의해 파일롯 심볼에 에러가 발생할 수 있고, 이러한 에러는 CDM 변조과정을 통해 사용자 단말기로 그대로 전달될 수 있기 때문이다. 이는 단말기로 하여금 에러를 유발시키고 궁극적으로 시스템의 성능에 열화를 초래하게 된다.
따라서, 위성방송 중계기(3)에서 파일롯 심볼은 이미 알고 있는 패턴이므로 방송 위성(2)에서 수신한 파일롯 심볼 대신 위성방송 중계기(3)에서 자체 발생한 파일롯 심볼을 대신 이용하는 것이 파일롯 심볼의 에러를 줄일 수 있는 대안이 된다.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 위성방송 중계기의 블록 구성도이고, 도 6b는 위성방송 중계기의 CDM 채널 저장부에 구비된 파일롯 심볼 합성부의 블록 구성도이다.
도 6a와 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기(3)는 종래의 일반적인 위성방송 중계기와 기본 구조가 동일하나, CDM 채널 저장부(300)에 파일롯 심볼 버퍼(322)와 파일롯 심볼 구성부(330)가 추가로 구성되어 있는 부분에서 차이가 있다.
일반적으로 CDM 채널 저장부(300)에는 CDM 채널 패턴 인식부(20)에 의해 인식되는 CDM 채널 패턴에 따라 CDM 데이터를 채널별로 분리하는 버퍼 입력 제어부(Buf ctl)(310)와, 상기 버퍼 입력 제어부(310)를 통하여 전송되는 CDM 채널 데이터를 각각의 버퍼에 저장하는 버퍼부(320)와, 상기 버퍼부(320)에 저장된 각 채널별 CDM 데이터를 인출하여 한꺼번에 CDM 변조부(40)에 전송하는 버퍼 출력 제어부(Buf ctl)(340)가 구비된다.
통상 버퍼부(320)는 각 채널별 데이터의 입력 및 출력이 중단되지 않고 지속적으로 이루어질 수 있도록 하기 위하여 CDM 채널 버퍼(321)가 2개 구비된 더블 버퍼를 이용하게 되는데, 본 발명에 따른 버퍼부(320)에는 이에 더하여 파일롯 채널의 파일롯 심볼 데이터가 저장되는 파일롯 심볼 버퍼(322)가 추가로 구비된다. 상기 파일롯 심볼 버퍼(322)에 저장된 파일롯 심볼은 위성방송 중계기(3)에서 자체 생성한 데이터로서 에러가 전혀 없는 파일롯 심볼이다. 상기 버퍼부(320)의 채널 버퍼(321) 중 채널 0번 버퍼(Buf[0])(321a)에는 파일롯 채널 데이터가 저장되므로, 이 채널 0번 버퍼(321a)는 파일롯 채널 버퍼를 의미한다.
한편, CDM 채널 저장부(300)에는 상기 버퍼부(320)의 파일롯 채널 버퍼(321a)에 저장된 파일롯 채널 데이터 중 파일롯 심볼을 상기 파일롯 심볼 버퍼(322)에 저장된 파일롯 심볼로 구성하는 파일롯 심볼 구성부(330)가 구비된다.
상기 파일롯 심볼 구성부(330)에는 버퍼부(320)의 파일롯 채널 버퍼(321a)에서 출력되는 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼을 검출하는 멀티플렉스 제어부(MUX Control)(332)와, 상기 멀티플렉스 제어부(332)의 파일롯 심볼 검출 신호에 따라 파일롯 채널 버퍼(321a)로부터 전송되는 파일롯 채널 데이터의 파일롯 심볼 대신 상기 파일롯 심볼 버퍼부(322)에 저장된 파일롯 심볼을 파일롯 채널 데이터에 포함시켜 파일롯 채널 데이터를 재구성하여 버퍼 출력 제어부(340)에 전송하는 멀티플렉스(MUX)(331)가 구비되어 있다.
방송 위성(2)에서 수신된 TDM 데이터가 CDM 채널 패턴 인식부(20)에 의해 채널 패턴이 인식되어 버퍼 입력 제어부(310)에 의해 32개의 CDM 데이터로 분리되어 각 채널 버퍼(321)에 저장되면, 파일롯 채널 버퍼(321a)인 채널 0번 버퍼를 제외한 채널 1 버퍼에서 채널 31 버퍼에 저장된 데이터는 버퍼 출력 제어부(340)를 통하여 CDM 변조부(40)로 전송된다.
한편, 채널 0번 버퍼(321a)에 저장된 파일롯 채널 데이터는 파일롯 심볼 재구성을 위하여 파일롯 심볼 구성부(330)의 멀티플렉스(331)로 전송되는데, 이때 멀티플렉스 제어부(332)는 채널 0번 버퍼(321a)에서 멀티플렉스(331)로 전송되는 파일롯 채널 데이터 중 파일롯 심볼의 위치를 검출하여 멀티플렉스(331)에 제공하게 된다.
멀티플렉스(331)는 상기 멀티플렉스 제어부(332)로부터 전송되는 파일롯 심볼 검출 정보에 따라 채널 0번 버퍼(321a)에서 전송하는 파일롯 채널 데이터 중 파일롯 심볼이 아닌 데이터는 그대로 버퍼 출력 제어부(340)에 전송하고 파일롯 심볼인 경우 이 파일롯 심볼은 무시하고 이 파일롯 심벌 대신 파일롯 심볼 버퍼(322)에 저장된 파일롯 심볼을 인출하여 버퍼 출력 제어부(340)에 전송하여 파일롯 채널 데이터의 파일롯 심볼이 재구성되도록 한다.
멀티플렉스 제어부(332)는 파일롯 채널 버퍼(321a)로부터 멀티플렉스(331)로 전송되는 파일롯 채널 데이터를 슈퍼 프레임을 기준으로 6개 프레임(0,1,2,3,4,5 프레임) 각 51개 파일롯 심볼에 대한 검출 신호를 멀티플렉스(331)에 제공하여 파일롯 심볼의 재구성이 이루어지도록 하며, 나머지 채널의 데이터는 방송 위성에서 전송된 신호가 그대로 버퍼 출력 제어부(340)에 전송될 수 있도록 한다.
상기와 같이 파일롯 심볼 구성부(330)에 의해 위성방송 중계기(3)에서 자체 발생시킨 파일롯 심볼을 이용하여 파일롯 채널 데이터를 재구성하는 경우, 방송 위성(2)에서는 위성방송 중계기(3)에 파일롯 심볼을 전송할 필요가 없기 때문에 이 파일롯 심볼 대신 별도의 데이터 채널을 구성하여 다른 용도로 사용할 수 있다.
이와 같이 파일롯 심볼을 대신하여 파일롯 심볼의 위치에 별도의 데이터를 구성하여 이용하고자 하는 경우, 위성방송 중계기(3)에는 이 파일롯 심볼 구간에 전송되는 데이터를 식별하여 처리할 수 있는 구조를 가져야 하는데, 이를 위하여 본 발명의 실시예에서는 파일롯 심볼 구성부(330)에 파일롯 채널 버퍼(321a)와 중앙처리장치(61)를 연동시키는 중앙처리장치 인터페이스(333)를 추가로 구성하였다.
상기 중앙처리장치 인터페이스(333)는 멀티플렉스 제어부(332)로부터 파일롯 심볼 검출 신호를 전송받아 파일롯 채널 데이터 중 파일롯 심볼 구간에 위치된 데이터를 인출하여 중앙처리장치(61)에 전송하여, 중앙처리장치(61)가 이 데이터를 식별하여 위성방송 중계기(3)의 제어와 같은 별도의 기능을 수행할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
이동통신의 급속한 팽창과 더불어 이동 상황에서 실시간 방송에 대한 서비스 수요가 증가하고 있으나 현재의 방송에서는 이동 중인 단말기에 대한 서비스는 매우 빈약하여 소비자의 욕구를 충족시키지 못하였다. 이러한 문제의 해결책으로 제시된 위성 DAB 사업은 많은 잠재 시장성이 있는데, 그 중 이동성이나 위성 신호가 미치지 않은 음영지역에서의 서비스는 위성방송 중계기(Gap Filler)에 의존할 수밖에 없어 이 위성방송 중계기의 성능은 위성 방송 서비스에 대한 중대한 역할을 한다.
통상 CDM 데이터로 전송되는 위성 방송 신호는 파일롯 심볼에 의한 동기과정(Acquisition, Tracking)과 Coherent Demodulation을 위한 채널 추정을 위해 매우 중요한 데이터이다. 종래 위성방송 중계기는 단순히 위성에서 수신한 TDM 신호를 CDM 신호로 변환하여 재전송하는 기능을 수행하는데, 위성에서 수신한 데이터에는 필연적으로 수반되는 데이터에 대한 에러가 발생하며 중계기의 기능상 이 에러 데이터도 그대로 서비스지역의 단말기에 전달되게 된다. 이러한 현상은 자연히 단말기의 데이터 복조에 영향을 미치게 되고 시스템의 성능 열화를 가져오게 된다.
본 발명에 따른 위성방송 중계기 장치는 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 방송 위성으로부터 수신되는 에러가 있을 수 있는 파일롯 심볼을 대신하여 자체 발생시킨 에러가 전혀 없는 파일롯 심볼을 제공함으로써 서비스지역의 단말기에 안정된 데이터를 제공하여 시스템의 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 위성방송 중계기 장치에서는 종래 방송 위성에서 송신하는 파일롯 심볼이 필요 없으므로, 이 파일롯 심볼을 대신하여 별도의 데이터를 송수신하도록 함으로써 별도의 데이터 채널로 이용할 수 있다. 즉, 지상국에서 이 파일롯 심볼의 위치에 특정한 제어 데이터를 실어 모든 위성방송 중계기에 제공할 수 있어 채널의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 방송 위성으로부터 송출되는 TDM 데이터를 수신하여 복조하는 위성방송 수신용 튜너와, TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터 채널의 패턴을 인식하는 CDM 채널 패턴 인식부와, CDM 채널 패턴에 따라 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터를 채널별로 분리하여 저장하는 CDM 채널 저장부와, 각 채널별 CDM 데이터를 CDM 변조 처리하는 CDM 변조부와, 상기 CDM 변조부로부터 전송되는 CDM 데이터를 아날로그 무선 데이터로 변환하여 외부로 송출하는 송신부와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 이루어지는 위성방송 중계기에 있어서,
    상기 CDM 채널 저장부(300)에는
    상기 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터가 각 채널별로 분리되어 저장되는 다수의 채널 버퍼(321)와, CDM 데이터의 채널 중 파일롯 채널의 파일롯 심볼을 형성하는 파일롯 심볼 데이터가 저장되는 파일롯 심볼 버퍼(322)를 포함하는 버퍼부(320);
    상기 CDM 채널 패턴 인식부(20)에 의해 인식되는 CDM 채널 패턴에 따라 TDM 데이터에 포함된 CDM 데이터를 채널별로 분리하여 버퍼부(320)의 각 채널 버퍼(321)에 전송하는 버퍼 입력 제어부(310);
    상기 버퍼부(320)의 채널 버퍼(321) 중 파일롯 채널 버퍼(321a)로부터 전송되는 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼 데이터를 대신하여 상기 파일롯 심볼 버퍼(322)에 저장된 파일롯 심볼 데이터를 파일롯 채널 데이터에 포함시켜 파일롯 채널 데이터를 재구성하는 파일롯 심볼 구성부(330);
    상기 파일롯 채널 버퍼(321a)를 제외한 버퍼부(320)의 각 채널 버퍼(321)에 저장된 CDM 채널 데이터와, 상기 파일롯 심볼 구성부(330)에 의해 재구성된 파일롯 채널 데이터를 CDM 변조부(40)에 전송하는 버퍼 출력 제어부(340);가 구비된 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치.
  2. 청구항 1항에 있어서,
    상기 파일롯 심볼 구성부(330)는
    상기 파일롯 채널 버퍼(321a)로부터 출력되는 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼 데이터의 위치를 검출하는 멀티플렉스 제어부(332)와;
    상기 멀티플렉스 제어부(332)로부터 전송되는 파일롯 심볼 검출 정보에 따라, 상기 파일롯 채널 버퍼(321a)로부터 전송되는 파일롯 채널 데이터에 포함된 파일롯 심볼 데이터를 대신하여 상기 파일롯 심볼 버퍼(322)에 저장된 파일롯 심볼 데이터를 위치시켜 파일롯 채널 데이터를 재구성하는 멀티플렉스(331)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 파일롯 심볼 구성부(330)에는
    상기 멀티플렉스 제어부(332)로부터 파일롯 채널 데이터(321a)에 포함된 파일롯 심볼 검출 정보에 전송받아, 상기 파일롯 채널 버퍼(321a)로부터 멀티플렉스(331)로 전송되는 파일롯 채널 데이터 중 파일롯 심볼 데이터가 위치되는 지점의 데이터를 인출하여 중앙처리장치(61)에 전송하여 위성방송 중계기의 제어 데이터로 활용할 수 있도록 하는 중앙처리장치 인터페이스(333)가 구비되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 재구성 기능을 갖는 위성방송 중계기 장치.
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