KR100705958B1 - 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할다중화 송수신 장치 - Google Patents

위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할다중화 송수신 장치 Download PDF

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Abstract

종래 리던던시 요소인 FEC 중의 하나를 제거하는 방식을 통하여 전송 효율을 향상시켜 위상 DMB 시스템 구조를 개선하여 TDM에 할당된 주파수 자원을 통하여 데이터 전송 용량을 증대시킬 수 있는 TDM 송수신 장치가 개시되어 있다. 송신기는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태의 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 시분할 다중화기, 시분할 다중화된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 부호화하여 오류를 자동으로 정정하는 FEC 부, 및 위성 방송 시분할 다중화 프레임 신호를 QPSK 신호로 변조하는 QPSK 변조기를 구비한다. 갭 필러는 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하고 기저 대역으로 변환하는 수신부, TDM 프레임 신호를 QPSK 복조하고, 송신기의 FEC 부에 의해 채널 부호화에 대응하여 채널 복호화를 수행하는 QPSK 복조/FEC부, 복조 및 채널 복호화된 TDM 프레임 신호를 역 다중화하여 다수의 CDM 채널 신호를 복원하는 역 다중화기, 복원된 다수의 CDM 채널 신호의 오류를 자동으로 정정하기 위한 FEC 부, 다수의 CDM 채널 신호를 CDM 신호로 변조하는 CDM 변조기, 및 CDM 신호를 상향 신호 데이터로 변환하여 송신하는 송신 회로를 구비한다.
위성 디지털 멀티 미디어 방송, 갭 필러

Description

위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치{Time Division Multiplexing Transceiver In Satellite Digital Multimedia Broadcasting System}
도 1은 종래의 위성 DMB 시스템에서의 송신기의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 종래의 위성 DMB 시스템에서의 캡 필러의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 4 내지 도 8은 도 3에 도시된 송신기의 예들을 나타낸 블럭도들이다.
도 9는 도 3에 도시된 갭 필러의 일예를 나타낸 블럭도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
302: 송신기 304: 갭 필러
402,502,602,702,802: TDM 다중화기
404,504,604,704,800,908: FEC 부
406,506,606,706,806: QPSK 변조기
501,600,601,700,701,4044,8002,8004: 리드-솔로몬 인코더
902: 수신기 904: QPSK복조/FEC부
906: TDM 역다중화기 910: CDM 변조기
911: 디지털/아날로그부 912: 송신 회로
914: CPU 4042: 에너지 분산부
4046: 인터리버 4048,80010,80012: 길쌈 인코더
8006,8008: 바이트 인터리버 9022,9126: 안테나
9024: 저잡음 증폭기 9026: 튜너
9122: RF 변조기 9124: 증폭부
80014: 비트 인터리버
본 발명은 위성 DMB에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전송 효율을 증대화시킨 위성 DMB 시스템에서의 개선된 TDM 송수신 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 위성 DMB 시스템에서의 송신기의 구성을 나타낸 블럭도로서, TDM 전송을 위한 프레임을 구성하는 역할을 한다. 도 1에서 TDM 신호는 CDM 프레임에서 각 CDM 채널을 다중화한 후, 이 데이터에 별도의 FEC, 즉 FEC2를 추가적으로 적용하여 QPSK 변조하여 만들어진다. TDM 다중화, QPSK 변조, FEC로서 내부호로 길쌈 부호, 외부호로 리드-솔로몬 부호를 사용하는 것은 기능적으로 현재 사용되고 있는 통신용 위성 통신과 같은 형태이다.
도 2는 종래의 위성 DMB 시스템에서의 캡 필러로서, 도 1에 나타낸 TDM 송신 방식에서의 신호를 수신하고 단말기로 재송신하기 위한 기존의 캡 필러의 구조를 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 갭 필러는 Ku 대역 RF 수신기(202), 기저 대역 신호처리부(204), S 대역 RF 송신기(206), 및 CPU 모듈(208)로 이루어진다. 상기 Ku 대역 RF 수신기(202)는 안테나(222), 저잡음 블럭부(Low Noise Block; LNB, 224), 및 튜너(226)를 포함한다. LNB(224)는 방사기에 수신되는 전파를 증폭하고 IF 대역으로 신호를 내려 주는 기능을 한다. 기저 대역 신호 처리부(204)는 TDM 수신기(232), 역 다중화기(234), 및 CDM 변조기(236)를 포함한다. 상기 TDM 수신기(232)는 크게 QPSK 복조기 및 복호기로 구성된다. 상기 역 다중화기(234)는 TDM 신호를 역 다중화한다. 상기 CDM 변조기(236)는 상기 역 다중화기(234)의 출력을 CDM 신호로 변환한다.
그런데, 도 1에 나타낸 TDM 송신 방식은 FEC가 이루어진 신호를 다시 FEC를 취하는 구조를 가짐으로써, TDM 전송을 위해 확보된 주파수 대역에서의 전송 용량을 추가적인 FEC를 위하여 낭비하는 결과를 나타내고 있다.
기존 위성 DMB 시스템에서의 TDM 전송 방식이 TDM을 전송하는 방식에서 FEC(Forward Error Correction)가 이루어진 신호를 다시 FEC를 취하는 구조를 가짐으로써, TDM 전송을 위하여 확보된 주파수 대역에서의 전송 용량을 추가적인 FEC를 위해 낭비하는 결과를 나타내고 있다.
따라서, 본 발명은 종래 기술에서 나타낸 리던던시 요소인 FEC 중의 하나를 제거하는 방식을 통하여 전송 효율을 향상시켜 위상 DMB 시스템 구조를 개선하여 효율적인 TDM 전송 기술에 의하여 TDM에 할당된 주파수 자원을 통하여 데이터 전송 용량을 증대시켜 궁극적으로 한정된 주파수 자원 하에서의 위성 DMB 시스템의 서비스 제공 능력을 배가시키는 TDM 송수신 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치는
지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 시분할 다중화기, 상기 시분할 다중화기에 의해 시분할 다중화된 상기 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 부호화하여 오류를 자동으로 정정하는 FEC 부, 및 상기 FEC 부의 출력인 위성 방송 시분할 다중화 프레임 신호를 QPSK 신호로 변조하는 QPSK 변조기를 구비하는 송신기; 및
상기 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하고 기저 대역으로 변환하는 수신부, 상기 수신부에 의해 기저 대역으로 변환된 TDM 프레임 신호를 QPSK 복조하고, 상기 송신기의 FEC 부에 의해 채널 부호화에 대응하여 채널 복호화를 수행하는 QPSK 복조/FEC부, 상기 QPSK 복조/FEC부로부터의 상기 복조 및 채널 복호화된 TDM 프레임 신호를 역 다중화하여 다수의 CDM 채널 신호를 복원하는 역 다중화기, 복원된 다수의 CDM 채널 신호의 오류를 자동으로 정정하기 위한 FEC 부, 다수의 CDM 채널 신호를 CDM 신호로 변조하는 CDM 변조기, 및 상기 CDM 변조기로부터의 상기 CDM 신호를 상향 신호 데이터로 변환하여 송신하는 송신 회로를 구비하는 갭 필러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 송신기는 상기 다수의 방송 채널인 다수의 방송 프로그 램 및 상기 파일롯 채널인 제어 신호를 각 채널에 할당되는 타임 슬롯에 채워 넣음으로써, 위성 방송 TDM 프레임 신호를 형성한다. 더욱 바람직하게는, 상기 송신기의 FEC 부는 상기 시분할 다중화기로부터의 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널의 에너지 확산을 위하여 균형 잡힌 이진 천이를 위한 불규칙화 과정을 수행하는 에너지 분산부; 상기 에너지 분산부의 출력 신호를 리드-솔로몬 부호화하는 리드-솔로몬 인코더; 상기 리드-솔로몬 인코더로부터의 상기 부호화된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 인터리빙하는 인터리버; 및 구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 바이트 인터리버의 출력을 부호화하는 길쌈 인코더를 포함한다. 가장 바람직하게는, 상기 송신기는 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제1 리드-솔로몬 인코더를 더 포함하고, 상기 시분할 다중화기는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 상기 제1 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화한다.
바람직한 실시예에 의하면, 상기 송신기는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더; 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 2 리드-솔로몬 인코더를 더 포함하고, 상기 시분할 다중화기는 상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더 및 상기 제 2 리드-솔로몬 인코더에 의해 각각 부호화된 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화한다. 바람직한 실시예에 있어서, 상기 송신기는 지상국에서 코드 분 할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더; 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 2 리드-솔로몬 인코더; 상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 다수의 방송 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 다수의 제 1 바이트 인터리버; 및 상기 제 2 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 제 2 바이트 인터리버를 포함하고, 상기 시분할 다중화기는 상기 다수의 제 1 바이트 인터리버 및 상기 제 2 바이트 인터리버에 의해 각각 인터리빙된 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화한다.
유익하게는, 상기 수신기는 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하는 안테나; 상기 안테나에 의해 수신된 상기 위성 방송 TDM 신호를 증폭하고 IF 대역으로 신호 대역을 변환하는 저잡음 증폭기; 및 상기 저잡음 증폭기로부터의 상기 IF 신호를 수신하여 기저 대역의 I 신호 및 Q 신호로 분리하고 주파수 튜닝 기능을 수행하며, 상기 저잡음 증폭기의 이득을 제어하는 튜너를 포함한다. 또한, 상기 송신 회로는 상기 CDM 변조기로부터의 상기 CDM 신호를 RF 신호를 변조하는 RF 변조기; 상기 RF 변조기로부터의 상기 RF 신호를 증폭하는 증폭부; 및 상기 증폭부에 의해 증폭된 RF 신호를 송신하는 안테나를 포함한다.
본 발명에 따른 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치는 또한
지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널의 오류를 자동으로 정정하는 FEC 부, 상기 FEC부에 의해 오류가 정정된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 시분할 다중화기, 상기 시분할 다중화기에 의해 시분할 다중화된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 QPSK 신호로 변조하는 QPSK 변조기를 구비하는 송신기; 및
상기 송신기로부터의 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하고 기저 대역으로 변환하는 수신기, 상기 수신기에 의해 기저 대역으로 변환된 TDM 프레임 신호를 QPSK 복조하고, 상기 송신기의 FEC 부에 의해 채널 부호화에 대응하여 채널 복호화를 수행하는 QPSK 복조/FEC 부, 상기 QPSK 복조/FEC부로부터의 상기 복조 및 채널 복호화된 TDM 프레임 신호를 역 다중화하여 상기 다수의 CDM 채널 신호를 복원하는 역 다중화기, 상기 역 다중화기에 의해 복원된 상기 다수의 CDM 채널 신호의 오류를 자동으로 정정하기 위한 FEC 부, 상기 FEC부에 의해 오류 정정 기능이 부가된 상기 다수의 CDM채널 신호를 CDM 신호로 변조하는 CDM 변조기, 및 상기 CDM 변조기로부터의 상기 CDM 신호를 상향 신호 데이터로 변환하여 송신하는 송신 회로를 구비하는 갭 필러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 FEC 부는 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더; 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 2 리드-솔로몬 인코더; 상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 다수의 방송 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 다수의 제 1 바이트 인터리버; 상기 제 2 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 제 2 바이트 인터리버; 구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 다수의 제1 바이트 인터리버의 출력들을 부호화하는 다수의 제 1 길쌈 인코더; 구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 제 2 바이트 인터리버의 출력을 부호화하는 제 2 길쌈 인코더; 및 비트 단위로 주기 51인 분할형 길쌈 인터리빙 방식으로 상기 다수의 제 1 길쌈 인코더의 출력들을 인터리빙하는 다수의 비트 인터리버를 포함한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다. 도 4 내지 도 8은 도 3에 도시된 송신기의 예들을 나타낸 블럭도들이다.
본 발명의 실시예에 따른 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치는 송신기(302) 및 갭 필러(304)를 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 송신기(302)는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 시분할 다중화기(402), 상기 시분할 다중화기(402)에 의해 시분할 다중화된 상기 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 부호화하여 오류를 자동으로 정정하는 FEC 부(404), 및 상기 FEC 부(404)의 출력인 위성 방송 시분할 다중화 프레임 신호를 QPSK 신호로 변조하는 QPSK 변조기(406)를 구비한다.
상기 송신기(302)는 상기 다수의 방송 채널인 다수의 방송 프로그램 및 상기 파일롯 채널인 제어 신호를 각 채널에 할당되는 타임 슬롯에 채워 넣음으로써, 위성 방송 TDM 프레임 신호를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 송신기(302)의 FEC 부(404)는 상기 시분할 다중화기로부터의 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널의 에너지 확산을 위하여 균형 잡힌 이진 천이를 위한 불규칙화 과정을 수행하는 에너지 분산부(4042); 상기 에너지 분산부(4042)의 출력 신호를 리드-솔로몬 부호화하는 리드-솔로몬 인코더(4044); 상기 리드-솔로몬 인코더(4044)로부터의 상기 부호화된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 인터리빙하는 인터리버(4046); 및 구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 바이트 인터리버(4046)의 출력을 부호화하는 길쌈 인코더(4048)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 상기 송신기(302)는 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 1 리드-솔로몬 인코더(501)를 포함한다. 상기 시분할 다중화기(502)는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 상기 제 1 리드-솔로몬 인코더(501)에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화한다.
도 6을 참조하면, 상기 송신기(302)는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더(600); 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제2 리드-솔로몬 인코더(601)를 더 포함하고, 상기 시분할 다중화기(602)는 상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더(600) 및 상기 제 2 리드-솔로몬 인코더(602)에 의해 각각 부호화된 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화한다.
도 7을 참조하면, 상기 송신기(302)는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더(700); 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 2 리드-솔로몬 인코더(701); 상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더(700)에 의해 부호화된 상기 다수의 방송 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 다수의 제 1 바이트 인터리버(708); 및
상기 제 2 리드-솔로몬 인코더(701)에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 제 2 바이트 인터리버(710)를 포함한다. 시분할 다중화기(702)는 상기 다수의 제 1 바이트 인터리버(708) 및 상기 제 2 바이트 인터리버(710)에 의해 각각 인터리빙된 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 송신기(302)는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널의 오류를 자동으로 정정하는 FEC 부(800), 상기 FEC부(802)에 의해 오류가 정정된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 시분할 다중화기(804), 상기 시분할 다중화기(804)에 의해 시분할 다중화된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 QPSK 신호로 변조하는 QPSK 변조기(806)를 구비한다.
상기 FEC 부(800)는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더(8002), 제 2 리드-솔로몬 인코더(8004), 다수의 제 1 바이트 인터리버(8006), 제 2 바이트 인터리버(8008), 다수의 제 1 길쌈 인코더(80010), 제 2 길쌈 인코더(80012), 및 다수의 비트 인터리버(80014)를 포함한다.
다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더(8002)는 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화한다. 제 2 리드-솔로몬 인코더(8004)는 상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화한다. 다수의 제 1 바이트 인터리버(8006)는 상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더(8002)에 의해 부호화된 상기 다수의 방송 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙한다. 제 2 바이트 인터리버(8008)는 상기 제 2 리드-솔로몬 인코더(704)에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙한다.
다수의 제 1 길쌈 인코더(80010)는 구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 다수의 제 1 바이트 인터리버(8026)의 출력들을 부호화한다. 제 2 길쌈 인코더(80012)는 구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 제 2 바이트 인터리버(8008)의 출력을 부호화한다. 다수의 비트 인터리버(80014)는 비트 단위로 주기 51인 분할형 길쌈 인터리빙 방식으로 상기 다수의 제 1 길쌈 인코더(80010)의 출력들을 인터리빙한다.
기존의 전송 방식에서는 FEC를 거친 후에 TDM 다중화기(102)로 입력되는 구 조였으나, 본 발명에 따른 시스템 구조에서는 도 4에 도시된 바와 같이, FEC(404)를 거치지 않은 상태의 데이터를 TDM 다중화기(402)로 입력하는 구조를 가지며, TDM 다중화기(402)에서는 이렇게 입력되는 신호를 각 채널에 할당되는 타임 슬롯에 채워 넣음으로써, TDM 전송 프레임을 형성하고, 이 후에 FEC를 거침으로써 채널에서의 에러에 대한 내성을 가지게 된다. 도 4의 구조는 TDM 다중화기(402) 및 갭 필러단의 복잡도를 고려하여 도 5 내지 도 8의 적용을 고려할 수 있다.
도 9는 도 3에 도시된 갭 필러의 일예를 나타낸 블럭도이다. 갭 필러(304)는 수신기(902), QPSK 복조/FEC부(904), 역 다중화기(906), FEC 부(908), CDM 변조기(910), 디지털/아날로그 변환부(911), 송신 회로(912), 및 CPU(914)를 포함한다.
수신기(902)는 상기 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하고 기저 대역으로 변환한다. QPSK 복조/FEC부(904)는 상기 수신기(902)에 의해 기저 대역으로 변환된 TDM 프레임 신호를 QPSK 복조하고, 상기 송신기의 FEC 부에 의해 채널 부호화에 대응하여 채널 복호화를 수행한다. 역 다중화기(906)는 상기 QPSK 복조/FEC부(904)로부터의 상기 복조 및 채널 복호화된 TDM 프레임 신호를 역 다중화하여 상기 다수의 CDM 채널 신호를 복원한다. FEC 부(908)는 상기 역 다중화기(906)에 의해 복원된 상기 다수의 CDM 채널 신호의 오류를 자동으로 정정하기 위한 기능을 부가한다. CDM 변조기(910)는 상기 FEC부(908)에 의해 오류가 정정된 상기 다수의 CDM 채널 신호를 CDM 신호로 변조한다. 디지털/아날로그 변환부(911)는 상기 CDM 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 송신 회로(912)는 상기 CDM 변조기(910)로부터의 상기 아날로그 CDM 신호를 상향 신호 데이터로 변환하여 송신한다. CPU(914)는 코드 분할 다중화 채널을 제어하고 상기 갭 필러가 동작하는 중에 발생하는 이상을 감시하고, 이상이 발생되었을 경우 외부에 통지하는 기능을 수행한다.
상기 수신기(902)는 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하는 안테나(9022), 상기 안테나(9022)에 의해 수신된 상기 위성 방송 TDM 신호를 증폭하고 IF 대역으로 신호 대역을 변환하는 저잡음 증폭기(9024), 및 상기 저잡음 증폭기(9024)로부터의 상기 IF 신호를 수신하여 기저 대역의 I 신호 및 Q 신호로 분리하고 주파수 튜닝 기능을 수행하며, 상기 저잡음 증폭기(7024)의 이득을 제어하는 튜너(9026)를 포함한다.
상기 송신 회로(912)는 상기 CDM 변조기로부터의 상기 CDM 신호를 RF 신호를 변조하는 RF 변조기(9122), 상기 RF 변조기(9122)로부터의 상기 RF 신호를 증폭하는 증폭부(9124), 및 상기 증폭부(9124)에 의해 증폭된 RF 신호를 송신하는 안테나(9126)를 포함한다.
본 발명에 따른 TDM 전송 방식에서는 CDM 신호 전송을 위한 FEC를 거치지 않은 신호가 갭 필러 TDM 역 다중화기 출력으로 나오기 때문에, CDM 전단에 CDM 전송을 위한 FEC가 장착되어야 하는 구조이여야 한다.
동작에 있어서, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 방송 프로그램 및 제어 신호가 입력되면, CDM 전송을 위하여 FEC를 거친 후에 CDM 변조를 거쳐 사용자 단말기로 전송되고, 캡 필러로 전송되는 TDM 신호를 생성하기 위하여는 방송 프로그램 및 제어 신호가 FEC를 거치기 전의 신호 형태로 TDM 다중화기로 입력되어 TDM 프레임을 형성하고, 이렇게 형성된 프레임은 TDM 전송을 위한 FEC 과정을 거친 후 에 변조되어 송신된다.
도 9에 도시된 캡 필러는 TDM 역 다중화 후에 CDM 전송을 위한 FEC가 이루어지지 않은 신호가 출력되므로, CDM 전송을 위한 FEC를 거쳐 CDM 변조를 한 후에, 사용자 단말기로 신호를 전송하는 구조를 가진다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 위성 DMB 시스템에서의 TDM 채널을 통한 데이터 전송 효율을 증대시키고, TDM 전송에서의 전송 효율 증대로부터 위성 DMB 시스템에서의 서비스 용량을 증대시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 시분할 다중화기, 상기 시분할 다중화기에 의해 시분할 다중화된 상기 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 부호화하여 오류를 자동으로 정정하는 FEC 부 및 상기 FEC 부의 출력인 위성 방송 시분할 다중화 프레임 신호를 QPSK 신호로 변조하는 QPSK 변조기를 구비하는 송신기; 및
    상기 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하고 기저 대역으로 변환하는 수신부, 상기 수신부에 의해 기저 대역으로 변환된 TDM 프레임 신호를 QPSK 복조하고, 상기 송신기의 FEC 부에 의해 채널 부호화에 대응하여 채널 복호화를 수행하는 QPSK 복조/FEC부, 상기 QPSK 복조/FEC부로부터의 상기 복조 및 채널 복호화된 TDM 프레임 신호를 역 다중화하여 상기 다수의 CDM 채널 신호를 복원하는 역 다중화기, 상기 역 다중화기에 의해 복원된 상기 다수의 CDM 채널 신호의 오류를 자동으로 정정하기 위한 FEC 부, 상기 FEC부에 의해 오류 정정 기능이 부가된 상기 다수의 CDM채널 신호를 CDM 신호로 변조하는 CDM 변조기 및 상기 CDM 변조기로부터의 상기 CDM 신호를 상향 신호 데이터로 변환하여 송신하는 송신 회로를 구비하는 갭 필러를 포함하고,
    상기 송신기는,
    상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 1 리드-솔로몬 인코더를 더 포함하고, 상기 시분할 다중화기는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 상기 제 1 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 송신기는,
    상기 다수의 방송 채널인 다수의 방송 프로그램 및 상기 파일롯 채널인 제어 신호를 각 채널에 할당되는 타임 슬롯에 채워 넣음으로써, 위성 방송 TDM 프레임 신호를 형성하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 송신기의 FEC 부는,
    상기 시분할 다중화기로부터의 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널의 에너지 확산을 위하여 균형 잡힌 이진 천이를 위한 불규칙화 과정을 수행하는 에너지 분산부;
    상기 에너지 분산부의 출력 신호를 리드-솔로몬 부호화하는 리드-솔로몬 인코더;
    상기 리드-솔로몬 인코더로부터의 상기 부호화된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 인터리빙하는 인터리버; 및
    구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 바이트 인터리버의 출력을 부호화하는 길쌈 인코더를 포함하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 송신기는,
    지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더;
    상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 2 리드-솔로몬 인코더를 더 포함하고, 상기 시분할 다중화기는 상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더 및 상기 제 2 리드-솔로몬 인코더에 의해 각각 부호화된 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 송신기는,
    지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더;
    상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 2 리드-솔로몬 인코더;
    상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 다수의 방송 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 다수의 제 1 바이트 인터리버; 및
    상기 제 2 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 제 2 바이트 인터리버를 포함하고,
    상기 시분할 다중화기는 상기 다수의 제 1 바이트 인터리버 및 상기 제2 바이트 인터리버에 의해 각각 인터리빙된 상기 다수의 방송 채널 및 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 수신부는,
    위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하는 안테나;
    상기 안테나에 의해 수신된 상기 위성 방송 TDM 신호를 증폭하고 IF 대역으로 신호 대역을 변환하는 저잡음 증폭기; 및
    상기 저잡음 증폭기로부터의 상기 IF 신호를 수신하여 기저 대역의 I 신호 및 Q 신호로 분리하고 주파수 튜닝 기능을 수행하며, 상기 저잡음 증폭기의 이득을 제어하는 튜너를 포함하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 송신 회로는
    상기 CDM 변조기로부터의 상기 CDM 신호를 RF 신호를 변조하는 RF 변조기;
    상기 RF 변조기로부터의 상기 RF 신호를 증폭하는 증폭부; 및
    상기 증폭부에 의해 증폭된 RF 신호를 송신하는 안테나를 포함하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  9. 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 시분할 다중화기, 상기 시분할 다중화기에 의해 시분할 다중화된 상기 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 부호화하여 오류를 자동으로 정정하는 FEC 부, 및 상기 FEC 부의 출력인 위성 방송 시분할 다중화 프레임 신호를 QPSK 신호로 변조하는 QPSK 변조기를 구비하는 송신기; 및
    상기 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하고 기저 대역으로 변환하는 수신부, 상기 수신부에 의해 기저 대역으로 변환된 TDM 프레임 신호를 QPSK 복조하고, 상기 송신기의 FEC 부에 의해 채널 부호화에 대응하여 채널 복호화를 수행하는 QPSK 복조/FEC부, 상기 QPSK 복조/FEC부로부터의 상기 복조 및 채널 복호화된 TDM 프레임 신호를 역 다중화하여 상기 다수의 CDM 채널 신호를 복원하는 역 다중화기, 상기 역 다중화기에 의해 복원된 상기 다수의 CDM 채널 신호의 오류를 자동으로 정정하기 위한 FEC 부, 상기 FEC부에 의해 오류 정정 기능이 부가된 상기 다수의 CDM채널 신호를 CDM 신호로 변조하는 CDM 변조기, 상기 CDM 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부, 상기 CDM 변조기로부터의 상기 아날로그 CDM 신호를 상향 신호 데이터로 변환하여 송신하는 송신 회로, 및 코드 분할 다중화 채널을 제어하고 상기 갭 필러가 동작하는 중에 발생하는 이상을 감시하고, 이상이 발생되었을 경우 외부에 통지하는 기능을 수행하는 CPU를 구비하는 갭 필러를 포함하고,
    상기 송신기는,
    상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 1 리드-솔로몬 인코더를 더 포함하고, 상기 시분할 다중화기는 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 상기 제 1 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  10. 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널의 오류를 자동으로 정정하는 FEC 부, 상기 FEC부에 의해 오류가 정정된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 시분할 다중화하는 시분할 다중화기, 상기 시분할 다중화기에 의해 시분할 다중화된 다수의 방송 채널 및 파일롯 채널을 QPSK 신호로 변조하는 QPSK 변조기를 구비하는 송신기; 및
    상기 송신기로부터의 위성 방송 TDM 프레임 신호를 수신하고 기저 대역으로 변환하는 수신기, 상기 수신기에 의해 기저 대역으로 변환된 TDM 프레임 신호를 QPSK 복조하고, 상기 송신기의 FEC 부에 의해 채널 부호화에 대응하여 채널 복호화를 수행하는 QPSK 복조/FEC 부, 상기 QPSK 복조/FEC부로부터의 상기 복조 및 채널 복호화된 TDM 프레임 신호를 역 다중화하여 상기 다수의 CDM 채널 신호를 복원하는 역 다중화기, 상기 역 다중화기에 의해 복원된 상기 다수의 CDM 채널 신호의 오류를 자동으로 정정하기 위한 FEC 부, 상기 FEC부에 의해 오류 정정 기능이 부가된 상기 다수의 CDM채널 신호를 CDM 신호로 변조하는 CDM 변조기, 및 상기 CDM 변조기로부터의 상기 CDM 신호를 상향 신호 데이터로 변환하여 송신하는 송신 회로를 구비하는 갭 필러를 포함하고,
    상기 FEC 부는,
    상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 다수의 방송 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더;
    상기 지상국에서 코드 분할 다중화 프레임 형태로 만들어진 파일롯 채널을 리드-솔로몬 부호화하는 제 2 리드-솔로몬 인코더;
    상기 다수의 제 1 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 다수의 방송 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 다수의 제 1 바이트 인터리버;
    상기 제 2 리드-솔로몬 인코더에 의해 부호화된 상기 파일롯 채널을 바이트 단위로 주기 12인 길쌈 방식으로 인터리빙하는 제 2 바이트 인터리버;
    구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 다수의 제 1 바이트 인터리버의 출력들을 부호화하는 다수의 제 1 길쌈 인코더;
    구속장 7의 길쌈 방식 및 펀처된 부호화 방식의 조합에 의하여 상기 제2 바이트 인터리버의 출력을 부호화하는 제 2 길쌈 인코더; 및
    비트 단위로 주기 51인 분할형 길쌈 인터리빙 방식으로 상기 다수의 제 1 길쌈 인코더의 출력들을 인터리빙하는 다수의 비트 인터리버를 포함하는 위성 디지털 멀티 미디어 방송 시스템에서의 시간 분할 다중화 송수신 장치.
  11. 삭제
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