KR100736116B1 - 지하철을 위한 지상파 디엠비 서비스 시스템 - Google Patents

지하철을 위한 지상파 디엠비 서비스 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하철 등의 터널 구간에 설치되어 이용자에게 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스를 효율적으로 제공할 수 있도록 된 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템은 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서, 지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테나(1)와, 상기 도너 안테나(1)를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터장치(100), 지하철 역사내에 설치됨과 더불어 상기 마스터장치(100)로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 서비스 안테나(2), 지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블(5) 및, 상기 마스터장치(100)와 전기적으로 결합되고 마스터장치(100)로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블(5)에 결합시키는 결합수단(4)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
지하철, DMB

Description

지하철을 위한 지상파 디엠비 서비스 시스템{Terrestrial DMB service system for underground railway}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도.
도 2는 도 1에서 마스터장치(100)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도.
도 3은 도 2에서 채널카드유니트(17)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도.
도 4는 도 3에서 채널카드(172)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도.
도 6은 도 5의 실시예에 적용되는 마스터장치(100)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도.
도 7은 도 5에서 케이블 부스터(200)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도.
도 9는 도 8의 실시예에 적용되는 마스터장치(100)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도.
도 10은 도 9에서 신호선택유니트(150)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성 도.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 자하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도.
도 12는 도 11에서 슬레이브장치(500)의 구성예를 나타낸 블록구성도.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 ***
1 : 도너 안테나, 2 : 서비스 안테나,
3 : 동축케이블, 4 : 결합기,
5 : 누설동축케이블, 100 : 마스터장치.
본 발명은 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스 시스템에 관한 것으로, 특히 지하철 등의 터널 구간에 설치되어 이용자에게 지상파 DMB 서비스를 효율적으로 제공할 수 있도록 된 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 관한 것이다.
최근 셀룰라폰 등의 통신 단말기나 휴대형 전용 수신기를 이용하여 멀티미디어 방송을 시청할 수 있도록 해주는 DMB 서비스가 개발되어 급속도록 보급되고 있다. 이러한 DMB 서비스는 크게 위성파 DMB와 지상파 DMB로 구분되고, 이중 지상파 DMB는 그 서비스 제공회사에 따라 다시 지상파 방송과 비지상파 방송으로 구분하고 있다.
일반적으로 DMB는 무선 주파수를 이용하여 서비스가 이루어지기 때문에 이른 바 갭필러(Gap Filler)라 칭하는 중계장치가 필수적으로 요구된다. 갭필러는 위성이나 방송사로부터 송출되는 DMB 신호를 수신하여 증폭하고, 이 증폭된 신호를 다시 공중파 전송망을 통해서 송출함으로써 이용자가 임의의 장소에서, 특히 이동중에도 멀티미디어 방송을 시청할 수 있도록 해준다.
그런데, 지하철의 경우에는 서비스 공간이 대부분 터널 구간으로 이루어져 있다. 따라서, 역사내에 갭필러를 설치하여 DMB 신호를 송출하는 경우 역사내의 공간에 위치하는 이용자는 DMB 신호를 수신할 수 있지만 기차를 타고 터널구간을 이용하는 이용자는 DMB 신호를 받을 수 없는 문제가 발생하게 된다. 즉, 치하철을 이용하는 승객의 경우에는 DMB 서비스를 이용할 수 없는 문제가 있게 된다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 지하철을 이용하는 모든 이용객에 대하여 지상파 DMB 서비스를 효율적으로 제공할 수 있도록 된 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템은 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서, 지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테와, 상기 도너 안테나를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터 장치, 지하철 역사내에 설치됨과 더불어, 상기 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 서비스 안테나, 지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블 및, 상기 마스터장치와 전기적으로 결합되고, 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마스터장치는 도너 안테나로부터 수신된 DMB 신호를 방송채널별로 분리하는 채널분리수단과, 상기 채널분리수단에 의해 분리된 각 방송채널에 대응되는 수효로 구비됨과 더불어 각 채널방송신호 이득을 조정하는 채널카드를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2 관점에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템은 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서, 지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테와, 상기 도너 안테나를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터장치, 지하철 역사내에 설치됨과 더불어, 상기 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 서비스 안테나, 지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블, 상기 마스터장치와 전기적으로 결합되고, 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 제1 결합수단, 지하철의 터널구간에 설치됨과 더불어 상기 마스터장치와 광케이블을 통해 결합되고, 광케이블을 통해 수신된 마스터장치로부터의 DMB 신호를 주파 수신호로서 출력하는 케이블 부스터 및, 상기 케이블 부스터에서 출력되는 DMB 신호를 누설동축케이블에 결합시키는 제2 결합수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제3 관점에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템은 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서, 지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테와, 역사내에 설치됨과 더불어 상기 도너 안테나를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터장치, 지하철 역사내에 설치됨과 더불어, 상기 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 서비스 안테나, 지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블 및, 상기 마스터장치와 전기적으로 결합되고, 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성되고, 상기 마스터장치는 인접한 마스터장치와 광케이블을 통해 결합되고, 상기 광케이블을 통해 상호 DMB 신호를 송수신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마스터장치는 도너 안테나로부터 수신된 DMB 신호의 세기를 검출하는 제1 검출수단과, 인접한 마스터장치로부터 수신되는 DMB 신호의 세기를 검출하는 제2 검출수단, 상기 제1 및 제2 검출수단의 검출결과를 근거로 도너 안테나 또는 인접한 마스터장치로부터의 DMB 신호를 선택하는 선택수단을 구비하여 구성되고, 상기 마스터장치는 상기 선택수단에 의해 선택된 DMB 신호를 서비스 신호로서 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지하철을 위한 DMB 서비스 시스템 지하철의 터널구간에 설치됨과 더불어 상기 마스터장치와 광케이블을 통해 결합되고, 광케이블을 통해 수신된 마스터장치로부터의 DMB 신호를 주파수신호로서 출력하는 케이블 부스터 및, 상기 케이블 부스터에서 출력되는 DMB 신호를 누설동축케이블에 결합시키는 제2 결합수단을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제4 관점에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템은 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서, 지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테와, 적어도 하나의 역사내에 설치됨과 더불어 상기 도너 안테나를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터 장치, 지하철 역사내에 설치됨과 더불어, 상기 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 제1 서비스 안테나, 지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블, 상기 마스터장치와 전기적으로 결합되고, 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 제1 결합수단, 상기 마스터장치가 설치되는 역사와 인접한 역사내에 설치됨과 더불어 상기 마스터장치와 광케이블을 통해 결합되어 마스터장치로부터 DMB 신호를 공급받는 슬레이브장치, 상기 슬레이브장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 출력하는 제2 서비스 안테나, 상기 슬레이브장치와 전기적으로 결합되고, 슬레이브장치로부터 출력되는 DMB신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 제2 결합수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
우선, 본 발명의 기본 개념을 설명한다.
일반적으로 지하철 등의 터널구간은 외부의 전파가 도달되지 않는다. 따라서 기존의 이동통신망 등의 경우에는 지하철의 터널구간내에 일정 거리마다 중계기를 설치하고, 역사로부터 상기 중계기를 통해 순차적으로 주파수신호를 전달하는 방법을 통해 통신 서비스를 제공하고 있다.
그러나, 이동통신망의 경우에는 통상 ㎓ 대역의 고주파신호를 사용하는데 비하여 DMB 서비스의 경우에는 200㎒ 대역의 저주파신호를 사용한다. 따라서 DMB 신호의 경우에는 사용되는 주파수신호의 파장이 매우 커서 대략 1.5m 정도에 이른다. 그런데, 지하철의 터널구간은 항상 기차가 운행되고 있고, 이때 기차와 터널 내부벽 사이의 거리는 통상 30㎝를 넘지 못한다. 이는 DMB 서비스를 위한 주파수 신호가 지하철의 터널내에서 용이하게 전파될 수 없음을 의미한다. 따라서, 지하철의 터널구간에 대하여 양호한 DMB 서비스를 제공하기 위해서는 하나의 역사로부터 다음 역사까지의 터널구간내에 갭필러 등의 중계장치를 다수개 설치할 필요가 있다. 그러나, 지하철의 터널구간에는 중계장치를 설치하기에 적당한 공간이 부족하고, 또한 항시 기차가 운행되고 있기 때문에 이러한 중계장치를 유지 보수하는데 많은 어려움이 있게 된다.
한편, 현재 대부분의 지하철 터널구간내에는 누설동축케이블(LCX : Leaky Coaxial Cable)이 설치되어 있다. 이 누설동축케이블은 지하철을 이용하는 승객에 대하여 FM 방송신호를 제공하기 위한 것이다. 본 발명자는 기존의 FM 방송신호의 주파수와 DMB 서비스를 위한 신호의 주파수가 모두 수백 ㎒ 대역의 주파수를 사용한다는 점에 착안하여 누설동축케이블을 이용하여 DMB 서비스를 제공하는 방안에 대하여 실험을 해 본 결과 누설동축케이블이 DMB 서비스에 매우 효과적인 수단이 될 수 있음을 확인하였다.
도 1은 상기한 개념을 실현한 본 발명의 제1 실시예에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
본 실시예에 있어서는 지하철의 역사내에 마스터장치(100)가 설치된다. 이 마스터장치(100)는 도너 안테나(1)로부터 수신된 지상파 DMB 신호를 증폭한 후, 이를 서비스 안테나(2)와 동축케이블(3)을 통해 송출하게 된다. 그리고, 상기 동축케이블(3)을 통해 송출된 DMB 신호는 결합기(4)를 통해 지하철의 터널내에 설치되는 누설동축케이블(5)에 결합된다.
상기 도너 안테나(1)는 지상파 DMB 신호를 수신하기 위한 것으로서, 이는 바람직하게는 지상파 DMB 신호를 잘 수신할 수 있도록 역사 밖의 지상에 설치된다. 그리고, 서비스 안테나(2)는 역사내에 있는 이용자에 대하여 DMB 신호를 제공하기 위한 것으로서, 이는 바람직하게는 역사내에 설치된다.
상기 마스터장치(100)는 기존의 갭필러에 대응되는 것이다. 다만, 기존의 캡필러는 도너 안테나로부터 수신된 위성파나 지상파 DMB 신호를 증폭한 후 이를 다시 서비스 안테나를 통해 송출하도록 구성되어 있는데 반하여, 본 실시예에 따른 마스터장치(1)는 수신된 DMB 신호를 서비스 안테나(2)와 동축케이블(3)을 통해 출력하게 된다. 그리고, 동축케이블(3)을 통해 출력된 DMB 신호는 결합기(4)를 통해 누설동축케이블(5)에 결합되어, 지하철의 터널구간내에 있는 이용자에게 제공될 것이다.
도 2는 상기 마스터장치(100)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도이다.
도 2에서 도너 안테나(1)로부터 수신된 DMB 신호는 대역통과필터(11)를 통해 입력된 후 저잡음증폭기(LNA: Law Noise Amplifier)(12)와 증폭기(13)를 통해 증폭되어 분배기(14)에 결합된다. 분배기(14)는 입력되는 DMB 신호를 50:50의 비율로 분배하여 각각 대역통과필터(15, 16)의 입력으로 결합시킨다. 이 대역통과필터(15, 16)는 입력되는 DMB 신호로부터 각각 지상파 DMB 신호와 비지상파 DMB 신호를 선택적으로 입력하기 위한 것이다.
상기 대역통과필터(15, 16)를 통해 선택입력된 DMB 신호는 채널카드유니트(17)로 입력된다. 도 3은 이 채널카드유니트(17)의 구체적인 구성예를 나타낸 블록구성도이다. 채널카드유니트(17)는 대역통과필터(15, 16)로부터 입력되는 DMB 신호를 동일한 레벨신호로 분배하는 분배기(171:171-1, 171-2)와, 다수의 채널카드(172:172-1~172-6) 및, 이들 채널카드(172)로부터 출력되는 각 채널별 DMB 신호를 결합하는 결합기(173:173-1, 173-2)를 구비하여 구성된다.
상기 채널카드(172)는 방송사별 DMB 신호를 각각 증폭하고, 특히 이들 DMB 신호를 상호 동일한 소정의 신호레벨로 설정하기 위한 것이다. 도 4는 상기 채널카드(172)의 구체적인 구성예를 나타낸 블록구성도이다. 도 4에서 채널카드(172)는 입력되는 DMB 신호 중 특정한 채널신호를 선택입력하기 위한 대역통과필터(1721)와, 이 대역통과필터(1721)를 통해 입력되는 채널신호를 증폭하는 증폭기(1722), 노이즈 제거를 위한 대역통과필터(1723) 및, 이 대역통과필터(1723)를 통해 출력되는 채널신호의 신호레벨을 소정 레벨로 설정하기 위한 가변감쇄기(1724) 및 증폭기(1725)를 구비하여 구성된다.
즉, 채널카드유니트(17)는 도 4에서 대역통과필터(1721)를 통해 방송사별로 채널신호를 분리한 후, 그 분리된 채널신호의 신호레벨을 각각 가변감쇄기(1724)와 증폭기(1725)를 이용하여 개별적으로 조정하여 설정함으로써 방송사별 채널신호가 상호 동일한 레벨을 갖도록 하게 된다.
물론, 도 4의 구성은 상기 채널카드유니트(17)를 구성하는 채널카드(172)의 하나의 바람직한 구성예를 나타낸 것으로서, 이는 자동이득조절기능의 채용이나 그 밖에 현재 이용되고 있는 다른 이득조정기능의 채용 등을 통해 다양하게 변형시켜 구성할 수 있다.
한편, 도 2에서 상기 채널카드유니트(17)에서 출력되는 지상파 DMB 신호와 비지상파 DMB 신호는 각각 증폭기(18, 19)에서 증폭된 후 대역통과필터(20, 21)를 통해 결합기(22)에 인가되어 하나의 DMB 신호로서 결합되게 된다.
그리고, 이와 같이 통합된 DMB 신호는 분배기(23)를 통해 서비스 안테나(2) 및 결합기(4) 측으로 출력되게 된다.
상기한 실시예에 있어서는 도 1에서 도너 안테나(1)를 통해 수신된 DMB 신호는 마스터장치(100)에서 방송채널별로 분리되어 각각 증폭 및 이득조정된다. 그리고, 이득조정된 채널별 DMB 신호는 다시 통합된 후, 서비스 안테나(2)를 통해 역사내에 송출됨과 더불어 동축케이블(3)을 통해 결합기(4)로 인가되어 지하철 터널구 간내에 배설되는 누설동축케이블(4)에 결합되게 된다. 이어, 누설동축케이블(4)에 결합된 DMB 신호는 누설동축케이블(4)을 통해 전송되면서 방사되게 된다. 특히, 이때 누설동축케이블(4)을 통해 전송되는 DMB 신호는 해당 터널구간의 양측 역사내에 설치되는 마스터장치(100)로부터 제공되게 되므로 기차를 타고 터널구간을 이동중인 이용자는 양측 마스터장치(100)로부터 제공되는 DMB 신호에 의해 양호한 DMB 서비스를 제공받을 수 있게 된다.
한편, 상기 실시예에서 결합기(4)를 통해 누설동축케이블(5)에 결합되는 DMB 신호는 누설동축케이블(5)을 따라 전송되면서 순차적으로 그 신호레벨이 감쇄되게 된다. 따라서, 만일 역사와 역사 사이의 거리가 일정 거리 이상 떨어진 터널구간의 경우에는 중간 위치에 음영지역이 존재할 가능성이 있게 된다.
도 5는 상기한 사정을 감안한 본 발명의 제2 실시예에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
본 실시예에 있어서는 지하철의 터널구간내에 케이블 부스터(200)(Cable Booster)가 구비된다. 이 케이블 부스터(200)는 광케이블(210)을 통해 마스터장치(100)와 결합된다. 그리고, 이 케이블 부스터(200)로부터 출력되는 DMB 신호는 동축케이블(220)을 통해 결합기(4)에 공급되어 누설동축케이블(5)에 결합된다.
도 6은 본 실시예에 적용되는 마스터장치(100)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도로서, 도 6에서 상술한 도 2의 구성과 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6의 마스터장치(100)에 있어서는 채널카드유니트(17)의 출력라인에 각각 라인커플러(110, 111)가 결합된다. 이 라인커플러(110, 111)는 채널카드유니트(17)로부터 출력되는 DMB 신호에 대응되는 유도신호를 생성하여 이를 결합기(112)의 입력으로 결합시킨다. 결합기(112)는 라인커플러(110, 111)로부터 인가되는 DMB 신호를 결합하여 전광변환부(113)로 인가하고, 전광변환부(113)는 결합기(112)로부터 인가되는 DMB 신호를 광신호로 변환하여 이를 광케이블(210)을 통해 송출하게 된다. 이때, 광케이블(210)을 통해 전송되는 광신호는 예컨대 1550㎚ 또는 1310㎚의 파장광이 이용된다. 또한, 상기 라인커플러(110, 111)의 출력단에는 필요에 따라 증폭기가 결합된다.
도 6의 마스터장치(100)에서는 채널카드유니트(110)로부터 출력되는 지상파 DMB 신호와 비지상파 DMB 신호에 대응되는 유도신호가 라인커플러(110, 111)로부터 생성되어 결합기(112)로 인가되고, 결합기는(112) 상기 DMB 신호를 하나의 DMB 신호로 결합하여 전광변환부(113)로 인가하게 된다. 따라서, 마스터장치(100)에서는 분배기(23)를 통해 결합기(4)로 인가되는 신호와 동일한 DMB 신호가 광신호로 변환되어 광케이블(210)을 통해 케이블 부스터(200)로 제공되게 된다.
한편, 도 7은 상기 케이블 부스터(200)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도이다. 케이블 부스터(200)는 마스터장치(100)로부터 광케이블(210)을 통해 인가되는 광신호를 전기적인 신호로 변환하는 광전변환부(201)와, 이 광전변환부(201)에서 출력되는 전기적 신호, 즉 DMB 신호로부터 노이즈 신호를 제거하기 위한 대역통과필터(202) 및, 이 대역통과필터(202)로부터 출력되는 DMB 신호를 증폭하는 증폭기(203)를 구비하여 구성된다. 그리고, 이 증폭기(203)로부터 출력되는 DMB 신호 는 동축케이블(220)을 통해 결합기(4)로 인가되어 누설동축케이블(5)에 결합된다.
즉, 케이블 부스터(200)는 마스터장치(100)로부터 인가되는 광신호, 즉 DMB 신호를 수신하여 이를 다시 주파수 신호로 변환하고, 이 DMB 신호를 동축케이블(220)과 결합기(4)를 통해 터널구간에 설치되는 누설동축케이블(5)에 결합시키게 된다.
도 5에 나타낸 실시예에 있어서는 역사간의 거리가 긴 터널구간에 적어도 하나 이상의 케이블 부스터(200)를 설치하고, 이 케이블 부스터(200)에는 역사내에 설치되는 마스터장치(100)로부터 광케이블(210)을 통해 DMB 신호를 전송하게 된다. 그리고, 케이블 부스터(200)는 마스터장치(100)로부터 인가되는 DMB 신호를 터널구간내의 누설동축케이블(5)에 결합시키게 된다.
따라서, 본 실시예에 있어서는 터널구간의 양 역사에 설치되는 마스터장치(100)와 터널구간의 중간위치에 설치되는 케이블 부스터(200)에 의해 누설동축케이블(5)에 DMB 신호가 제공되게 되므로, 역사간의 거리가 긴 지하철의 터널구간내에서도 음영지역 없이 안정적인 DMB 서비스를 제공할 수 있게 된다.
한편, 상술한 실시예에 있어서 누설동축케이블(5)에 제공되는 DMB 신호는 역사내에 설치되는 마스터장치(100)로부터 제공되는 것이다. 그런데, 만일 역사의 위치가 DMB 신호를 수신하기에 적합하지 않은 곳에 있는 경우에는 해당 역사내는 물론이고 해당 역사와 인접하는 터널구간에 양호한 DMB 서비스를 제공할 수 없게 된다.
도 8은 상기한 사정을 감안한 본 발명의 제3 실시예에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 8의 실시예는 상술한 실시예와 마찬가지로 지하철의 각 역사내에 마스터장치(100)가 설치된다. 그리고, 역사내와 역사간의 터널구간에 대한 DMB 서비스는 마스터장치(100)로부터 출력되는 DMB 신호에 의해 이루어진다.
한편, 도 8의 실시예에 있어서는 한 역사내에 설치되는 마스터장치(100)는 그 역사와 인접하는 역사에 설치되는 마스터장치(100)와 광케이블(300)을 통해서 결합된다. 마스터장치(100)는 상기 광케이블(100)을 통해 자신이 수신한 DMB 신호를 인접하는 마스터장치(100)로 송출함과 더불어, 광케이블(100)을 통해 인접하는 마스터장치(100)로부터 DMB 신호를 수신한다. 그리고, 마스터장치(100)는 도너 안테나(1)로부터 수신되는 DMB 신호와 인접하는 마스터장치(100)로부터 광케이블(300)을 통해 수신되는 DMB 신호의 세기를 비교하여 신호세기가 큰 DMB 신호를 근거로 역사내와 터널구간에 대한 DMB 서비스를 실행하게 된다.
도 9는 본 실시예에 따른 마스터장치(100)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도이다. 도 9에서 상술한 제1 및 제2 실시예와 실질적으로 동일한 부분에는 동일한 참조번호를 붙이고 그에 대한 설명은 생략한다.
도 9에 있어서는 인접하는 마스터장치(100)와 광신호를 송수신하기 위한 제1 및 제2 광송수신유니트(130, 140)가 구비된다. 상기 제1 및 제2 광송수신유니트(130, 140)는 실질적으로 동일한 구성으로 이루어지는데, 다만 제1 광송신유니트(130)는 예컨대 송신광으로서 1310㎚의 파장광을 사용하고 수신광으로서 1550㎚의 파장광을 사용하는 반면에, 제2 광송신유니트(140)는 예컨대 송신광으로서 1550㎚ 의 파장광을 사용하고 수신광으로서 1310㎚의 파장광을 사용한다. 물론, 이때 사용되는 송수신광으로서는 특정한 것에 한정되지 않는다.
제1 광송수신유니트(130)는 파장분할 멀티플렉서(WDM: Wavelength Division Multiplex)(131)와 광전변환부(132) 및 전광변환부(133)를 구비하여 구성된다. 상기 파장분할 멀티플렉서(131)는 광케이블(300)로부터 수신되는 인접한 마스터장치로부터의 광신호, 즉 1550㎚의 파장광을 수신하여 광전변환부(132)로 인도하고, 전광변환부(133)로부터 인가되는 광신호, 즉 1310㎚의 파장광을 광케이블(300)에 결합시킨다. 광전변환부(132)는 파장분할 멀티플렉서(131)를 통해 수신되는 1550㎚의 광신호를 전기적인 신호로 광전변환하여 신호선택유니트(150)로 인가한다. 전광변환부(133)는 신호선택유니트(150)로부터 출력되는 DMB 신호를 1310㎚의 파장광으로 변환하여 파장분할 멀티플렉서(131)로 인가한다.
제2 광송수신유니트(140)는 파장분할 멀티플렉서(WDM: Wavelength Division Multiplex)(141)와 광전변환부(142) 및 전광변환부(143)를 구비하여 구성된다. 상기 파장분할 멀티플렉서(141)는 광케이블(300)로부터 수신되는 인접한 마스터장치로부터의 광신호, 즉 1310㎚의 파장광을 수신하여 광전변환부(142)로 인도하고, 전광변환부(143)로부터 인가되는 광신호, 즉 1550㎚의 파장광을 광케이블(300)에 결합시킨다. 광전변환부(142)는 파장분할 멀티플렉서(141)를 통해 수신되는 1310㎚의 광신호를 전기적인 신호로 광전변환하여 신호선택유니트(150)로 인가한다. 전광변환부(143)는 신호선택유니트(150)로부터 출력되는 DMB 신호를 1550㎚의 파장광으로 변환하여 파장분할 멀티플렉서(141)로 인가한다.
또한, 마스터장치(100)에는 신호선택유니트(150)가 구비된다. 이 신호선택유니트(150)는 증폭기(13)를 통해 입력되는 도너 안테나(1)로부터의 DMB 신호와, 제1 및 제2 광송수신유니트(130, 140)의 광전변환부(132, 142)로부터 인가되는 다른 마스터장치로부터의 DMB 신호로부터 특정한 하나의 DMB 신호를 선택하여 입력한다. DMB 신호의 선택은 해당 신호레벨을 근거로 하여 실행된다. 그리고, 이 신호선택유니트(150)에서 선택 입력된 DMB 신호는 후단의 분배기(14)로 인가됨과 더불어, 제1 및 제2 광송수신유니트(130, 140)의 전광변환부(133, 143)로 인가되어 광신호로 변환된다. 이와 같이 변환된 광신호는 광케이블(300)을 통해 인접한 다른 마스터장치로 전송된다.
도 10은 상기 신호선택유니트(150)의 구체적인 구성을 나타낸 블록구성도이다.
신호선택유니트(150)에서 도 9의 증폭기(13)로부터 인가되는 도너 안테나(1)로부터 DMB 신호와, 제1 및 제2 광송수신유니트(130, 140)의 광전변환부(132, 142)로부터 인가되는 다른 마스터장치로부터의 DMB 신호는 스위칭부(151)의 입력으로 결합된다. 이때, 상기 광전변환부(132, 142)로부터 입력되는 DMB 신호는 그 신호레벨을 설정하기 위한 가변감쇄기(152, 153)를 통해 입력된다.
상기 스위칭부(151)의 각 신호입력라인상에는 라인커플러(154~156)가 결합된다. 이 라인커플러(154~156)는 스위칭부(151)로 입력되는 각 DMB 신호의 레벨에 대응하는 유도신호를 생성하여 각각 신호레벨 검출부(157~159)로 인가한다. 신호레벨 검출부(157~159)는 예컨대 입력되는 주파수신호를 적분하고, 그 적분된 레벨신호를 디지탈데이터로 변환하여 제어부(160)로 인가하게 된다.
제어부(160)는 상기 신호레벨 검출부(157~159)로부터 인가되는 신호레벨 데이터를 근거로 스위칭부(151)를 제어하여, 스위칭부(151)의 입력신호 중 그 신호레벨이 가장 높은 DMB 신호가 스위칭부(151)를 통해 출력되도록 하게 된다.
스위칭부(151)로부터 출력되는 DMB 신호는 분배기(162)를 통해 증폭기(163, 164)로 인가된다. 이때 증폭기(163)에서 증폭되어 출력되는 DMB 신호는 도 9의 분배기(14)로 인가되어, 이후 서비스 안테나(2)를 통해 역사내에 서비스됨과 더불어 결합기(4)를 통해 누설동축케이블(5)로 전송된다. 또한 증폭기(164)를 통해 출력되는 DMB 신호는 분배기(165)를 통해 제1 및 제2 광송수신유니트(130, 140)의 전광변환부(133, 134)로 전송되어 광케이블(300)을 통해 다른 마스터장치측으로 전송된다.
도 8에 나타낸 실시예에 있어서는 인접한 역사내에 설치되는 마스터장치(100)를 광케이블(300)을 통해 결합하게 된다. 그리고, 각 마스터장치(100)는 도너 안테나(1)와 다른 마스터장치(100)로부터 인가되는 DMB 신호 중 그 신호세기가 가장 큰 DMB 신호를 근거로 DMB 서비스를 실행함과 더불어, 해당 DMB 신호를 광케이블(300)을 통해 인접하는 다른 마스터장치(100)측으로 전송하게 된다.
따라서, 상술한 실시예에 있어서는 특정한 역사내에 설치되는 마스터장치(100)가 DMB 신호의 음영지역에 설치되는 경우에도 다른 마스터장치(100)로부터 제공되는 DMB 신호를 근거로 안정적이면서도 양호한 DMB 서비스를 제공할 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도이다. 상술한 실시예에 있어서는 지하철의 각 역사마다 마스터장치(100)를 설치하여 DMB 서비스를 실행하도록 구성되어 있는데 반하여, 본 실시예에 있어서는 한 역사에 마스터장치(100)를 설치하고 다른 역사에는 이 마스터장치(100)로부터 제공되는 DMB 신호를 근거로 DMB 서비스를 실행하는 슬레이브장치(500)가 케스케이드방식으로 결합된 구성으로 되어 있다.
본 실시예에 있어서는 마스터장치(100)에서 광케이블(300)을 통해 슬레이브장치(500-1)로 DMB 신호가 전송되고, 슬레이브장치(500-1)는 이 마스터장치(100)로부터 수신된 DMB 신호를 다시 광케이블(300)을 통해 후단의 슬레이브장치(500-2)로 전송하는 방식을 통해 마스터장치(100)로부터의 DMB 신호가 순차적으로 슬레이브장치(500)로 제공된다. 그리고, 각 슬레이브장치(500)는 전단의 마스터장치(100)나 슬레이브장치(500)로부터 인가되는 DMB 신호를 서비스 안테나(2) 및 결합기(4)로 송출함으로써 각 역사내 및 지하터널구간에 대해 DMB 서비스를 제공하게 된다.
한편, 도 12는 본 실시예에 적용되는 슬레이브장치(500)의 구성예를 나타낸 것이다. 도 12에 나타낸 슬레이브장치(500)의 구성을 보면 도 9에 나타낸 마스터장치(100)의 구성에서 도너 안테나(1), 대역통과필터(11), 저잡음증폭기(12) 및 증폭기(13)가 제거된 것을 제외하고는 도 9에 나타낸 마스터장치(100)와 실질적으로 동일한 구성으로 되어 있다. 즉, 도 12에서 슬레이브장치(500)는 마스터장치(100)를 그대로 적용하여 사용할 수 있다.
도 12에 나타낸 슬레이브장치(500)의 구성 및 동작은 상술한 마스터장치 (100)와 실질적으로 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 자하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도로서, 본 실시예는 마스터장치(100)와 슬레이브장치(500)를 혼합하여 구성한 경우를 나타낸 것이다. 도 13의 실시예는 마스터장치(100)와 슬레이브장치(500)를 복합적으로 사용한 것을 제외하고는 상술한 실시예와 실질적으로 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략한다.
이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.
즉, 예를 들어 도 5에서 설명한 케이블 부스터(200)는 도 8, 도 11 및 도 13의 실시예에 동일한 방식으로 적용하여 실시할 수 있다.
이상으로 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 지하철의 터널구간에 별도로 중계장치를 설치할 필요가 없어지게 된다. 따라서 저렴한 비용으로 지하철의 터널구간에 대하여 DMB 서비스를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 있어서는 누설동축케이블로부터 방사되는 주파수신호를 통해 DMB 서비스를 실행하게 되므로 터널의 전체 구간에 대하여 균일하면서도 안정적인 DMB 서비스를 제공할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 있어서는 지하철의 터널구간에 중계기와 같은 별도의 장치가 설치되지 않으므로 DMB 서비스를 위한 장치의 유지, 보수가 매우 용이함은 물론
그 유지비용을 최소화할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서,
    지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테나와,
    상기 도너 안테나를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터 장치,
    지하철 역사내에 설치됨과 더불어, 상기 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 서비스 안테나,
    지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블 및,
    상기 마스터장치와 전기적으로 결합되고, 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스터장치는 도너 안테나로부터 수신된 DMB 신호를 방송채널별로 분리하는 채널분리수단과, 상기 채널분리수단에 의해 분리된 각 방송채널에 대응되는 수효로 구비됨과 더불어 각 채널방송신호 이득을 조정하는 채널카드를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템.
  3. 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서,
    지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테나와,
    상기 도너 안테나를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터장치,
    지하철 역사내에 설치됨과 더불어, 상기 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 서비스 안테나,
    지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블,
    상기 마스터장치와 전기적으로 결합되고, 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 제1 결합수단,
    지하철의 터널구간에 설치됨과 더불어 상기 마스터장치와 광케이블을 통해 결합되고, 광케이블을 통해 수신된 마스터장치로부터의 DMB 신호를 주파수신호로서 출력하는 케이블 부스터 및,
    상기 케이블 부스터에서 출력되는 DMB 신호를 누설동축케이블에 결합시키는 제2 결합수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템.
  4. 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서,
    지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테나와,
    역사내에 설치됨과 더불어 상기 도너 안테나를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터장치,
    지하철 역사내에 설치됨과 더불어, 상기 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 서비스 안테나,
    지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블 및,
    상기 마스터장치와 전기적으로 결합되고, 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 결합수단을 포함하여 구성되고,
    상기 마스터장치는 인접한 마스터장치와 광케이블을 통해 결합되고, 상기 광케이블을 통해 상호 DMB 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마스터장치는 도너 안테나로부터 수신된 DMB 신호의 세기를 검출하는 제1 검출수단과,
    인접한 마스터장치로부터 수신되는 DMB 신호의 세기를 검출하는 제2 검출수단,
    상기 제1 및 제2 검출수단의 검출결과를 근거로 도너 안테나 또는 인접한 마스터장치로부터의 DMB 신호를 선택하는 선택수단을 구비하여 구성되고,
    상기 마스터장치는 상기 선택수단에 의해 선택된 DMB 신호를 서비스 신호로서 출력하는 것을 특징으로 하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    지하철의 터널구간에 설치됨과 더불어 상기 마스터장치와 광케이블을 통해 결합되고, 광케이블을 통해 수신된 마스터장치로부터의 DMB 신호를 주파수신호로서 출력하는 케이블 부스터와,
    상기 케이블 부스터에서 출력되는 DMB 신호를 누설동축케이블에 결합시키는 제2 결합수단을 추가로 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템.
  7. 지상파 DMB 신호를 수신하여 지하철에 대해 DMB 서비스를 제공하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템에 있어서,
    지상파 DMB 신호를 수신하여 마스터 장치로 제공하는 도너 안테나와,
    적어도 하나의 역사내에 설치됨과 더불어 상기 도너 안테나를 통해 수신되는 DMB 신호를 증폭하여 출력하는 마스터 장치,
    지하철 역사내에 설치됨과 더불어, 상기 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 송출하는 제1 서비스 안테나,
    지하철의 각 역사 사이의 터널구간에 배설되는 누설동축케이블,
    상기 마스터장치와 전기적으로 결합되고, 마스터장치로부터 출력되는 DMB 신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 제1 결합수단,
    상기 마스터장치가 설치되는 역사와 인접한 역사내에 설치됨과 더불어 상기 마스터장치와 광케이블을 통해 결합되어 마스터장치로부터 DMB 신호를 공급받는 슬레이브장치,
    상기 슬레이브장치로부터 출력되는 DMB 신호를 무선 주파수신호로서 출력하는 제2 서비스 안테나,
    상기 슬레이브장치와 전기적으로 결합되고, 슬레이브장치로부터 출력되는 DMB신호를 상기 누설동축케이블에 결합시키는 제2 결합수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지하철을 위한 지상파 DMB 서비스 시스템.
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