KR100740872B1 - 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득장치 및 그 방법과 그를 이용한 양방향 위성통신 시스템 - Google Patents

안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득장치 및 그 방법과 그를 이용한 양방향 위성통신 시스템 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치 및 그 방법과 그를 이용한 양방향 위성통신 시스템에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 순방향 링크로 DVB-S2 방식을 사용하고, 역방향 링크로 TDMA 기반의 DVB-RCS 방식을 사용하기 위하여 NCR 값의 삽입을 통해 보다 안정적인 망동기를 유지하기 위한, 단말국의 망동기 획득 장치 및 그 방법과 그를 이용한 양방향 위성통신 시스템을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치에 있어서, 외부로부터 수신되는 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 복조 및 복호를 수행하며, NCR(Network Clock Reference) 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 필터링하기 위한 패킷 수신수단; 상기 패킷 수신수단으로부터 SOF(Start Of Frame) 플래그, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 카운터 정보 및 NCR 래치 플래그를 입력받아 단말국 망동기 획득 및 유지를 수행하기 위한 단말 망동기 획득수단; 상기 단말 망동기 획득수단으로부터 전달받은 클럭과 시간 정보를 이용하여 역방향 링크로 데이터를 전송하기 위한 역방향 링크 송신수단; 및 상기 단말국의 기본 기능을 수행하기 위한 운용수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 양방향 위성통신 시스템 등에 이용됨.
양방향 위성통신 시스템, DVB-S2, 단말국, DVB-RCS, PCR, NCR, 위성방송, STB, 망동기

Description

안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치 및 그 방법과 그를 이용한 양방향 위성통신 시스템{Terminal network synchronization acquisition apparatus for maintaining stable network synchronization and its method, and interactive satellite communication system using it}
도 1 은 본 발명에 따른 양방향 위성통신시스템의 일실시예 구성도,
도 2 는 일반적인 DVB-S2 방식을 사용하는 시스템에서의 NCR 값의 생성 및 삽입 방법, 그리고 NCR 생성의 기준 시점에 대한 설명도,
도 3 은 본 발명에 따라 DVB-S2 방식을 사용하는 경우 단말국에서의 NCR 추출 방법 및 기준 시점에 대한 설명도,
도 4 는 본 발명에 따른 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치의 일실시예 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
41 : DVB-S2 수신기 42 : 단말 망동기 획득기
43 : 역방향 링크 송신기 44 : STB 운용 및 기타 구성부
본 발명은 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치 및 그 방법과 그를 이용한 양방향 위성통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 DVB(Digital Video Broadcasting)-S2 방식을 순방향 링크 방식으로 사용하고, 역방향 링크로 다중접속방식으로 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 DVB-RCS(Digital Video Broadcasting - Return Channel via Satellite) 방식을 사용하여 고속의 데이터 통신 및 방송 서비스를 제공하기 위한, 단말국의 망동기 획득 장치 및 그 방법과 그를 이용한 양방향 위성통신 시스템에 관한 것이다.
종래의 기술 중 위성을 통한 고속의 양방향 위성통신시스템은 순방향 링크로 TDM 방식의 DVB-S 방식을 사용하고, 역방향 링크로 TDMA 기반의 DVB-RCS 방식을 사용하였다. 이러한 위성방송 및 통신시스템에서는 수신측의 클럭복원을 위하여 중심국의 기준클럭인 27MHz 클럭에 의하여 생성된 PCR(Program Clock Reference)이라 명명되는 42비트의 타임스탬프(Timestamp)값을 특정 PID(Program ID)를 가지는 MPEG2-TS 패킷에 포함하여 주기적으로 전달한다. 수신측은 이렇게 전송되는 PCR 값 자체와 수신되는 PCR의 주기를 이용하여 중심국의 기준클럭인 27MHz 클럭을 복원하여 수신측의 기준클럭으로 사용한다. 그리고, 위성을 통해 역방향 링크를 구성하는 DVB-RCS 규격을 따르는 양방향 위성통신시스템에서는 이러한 PCR 값의 형태와 특성을 이용하여 역방향 링크의 클럭 및 타이밍 동기를 유지하는데 필요한 중심국의 기준 시점을 나타내는 타임스탬프(Timestamp) 정보를 MPEG 규격의 PCR값을 전달하는 필드에 삽입하여 주기적으로 전달한다.
이와 같이, 위성을 통한 역방향 링크의 클럭 및 타이밍 동기를 유지하기 위하여 MPEG 규격의 PCR 필드에 삽입되는 값을 NCR(Network Clock Reference)이라고 명명한다. 단말국은 이와 같이 주기적으로 수신되는 NCR값들의 간격을 이용하여 중심국의 기준클럭인 27MHz 클럭을 복원하며, 또한 NCR 값이 수신된 그 순간의 NCR 값 자체를 이용하여 중심국과의 절대시간 동기를 유지한다.
그러나, 순방향 링크로 기존의 방송 방식인 DVB-S 대신에 DVB-S2 방식을 사용하는 경우에는 전송되는 데이터의 기본 단위가 MPEG2-TS 패킷이 아니고, DVB-S2 방식을 만족시키는 DVB-S2 방식의 프레임이다. DVB-S2 방식의 프레임은 기본적으로 MPEG2-TS 패킷보다 매우 큰 길이를 가지며, 또한 항상 동일한 데이터 길이를 전송하는 것이 아니라, 전송하는 변조 방식과 채널 코딩 방식에 따라 전송 데이터 길이가 가변되게 된다.
따라서, 클럭 및 망동기를 위해 삽입되는 NCR 값을 포함하는 MPEG2-TS 패킷은 전송을 위한 하나의 DVB-S2 프레임을 구성하기 위하여 버퍼에 임시 저장되었다가, 하나의 DVB-S2 프레임이 완성되면 전달되는 구조를 가지게 된다. 이와 같은 경우 DVB-S2 프레임을 구성하는 데이터의 길이가 항상 가변될 수 있으므로, 버퍼에 저장되는 시간 역시 일정하지 않고 전송 변조 방식과 채널 코딩 방식에 따라 바뀌어진다. 따라서, 수신 단말국측에서 수신된 NCR 값에 대한 지연 요소에 대한 보상이 불가능하여 역방향 전송을 위한 정확한 시점을 알아내는데 문제점이 발생한다.
또한, DVB-S2 방식의 프레임이 항상 정수개의 MPEG2-TS 패킷을 포함하는 것이 아니라, 순방향 링크를 기존의 DVB-S를 사용하는 경우와 같이 망동기를 위한 NCR 값을 특정 PID를 가지는 하나의 MPEG2-TS 패킷에 삽입하여 전송하는 경우, NCR 값을 포함하는 MPEG2-TS 패킷이 두 개의 DVB-S2 프레임으로 나누어져 전송되는 경우가 발생하게 된다. 그리고, 이와 같은 경우 수신 단말은 두 개의 DVB-S2 프레임을 모두 수신하여야 하나의 완전한 NCR 값이 포함된 MPEG2-TS 패킷을 복원할 수 있다. DVB-S를 순방향 링크로 사용하는 경우에는 NCR 값을 포함한 MPEG2-TS 패킷의 수신 시점을 하나의 기준 시점으로 이용하여 NCR 값을 추출하여 사용하였으나, DVB-S2를 사용하는 경우에는 위와 같이 하나의 NCR 값을 포함한 MPEG2-TS 패킷이 두 개로 나뉘어 도착하는 경우에는 NCR 값을 포함한 MPEG2-TS 패킷의 수신 시점을 하나의 기준 시점으로 이용할 수 없는 문제점이 발생한다.
일반적인 방송 서비스의 경우에는 NCR 또는 PCR 값을 이용하여, 수신측에서 클럭을 복원하여 사용하는 용도로만 사용되므로, 위와 같은 DVB-S2 방식에서도 안정적인 필터 설계만으로도 문제가 발생하지 않으나, 양방향 위성통신 시스템에서는 클럭의 복원 및 NCR값이 도착한 시점 자체가 하나의 정보가 되어 역방향 링크로 데이터를 전송하는 정확한 시간을 찾아내는데 사용된다. 따라서, 지연 요소에 대한 정확한 값을 알지 못하고, 경우에 따라 두 개의 DVB-S2 프레임으로 NCR 값을 포함한 MPEG2-TS 패킷이 나누어지는 등의 문제가 발생하는 경우에는 클럭의 복원에는 큰 영향을 미치지 않으나, 역방향 링크로 데이터를 전송하는 정확한 시간을 찾아내는데는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 순방향 링크로 DVB-S2 방식을 사용하고, 역방향 링크로 TDMA 기반의 DVB-RCS 방식을 사용하기 위하여 NCR 값의 삽입을 통해 보다 안정적인 망동기를 유지하기 위한, 단말국의 망동기 획득 장치 및 그 방법과 그를 이용한 양방향 위성통신 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치에 있어서, 외부로부터 수신되는 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 복조 및 복호를 수행하며, NCR(Network Clock Reference) 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 필터링하기 위한 패킷 수신수단; 상기 패킷 수신수단으로부터 SOF(Start Of Frame) 플래그, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 카운터 정보 및 NCR 래치 플래그를 입력받아 단말국 망동기 획득 및 유지를 수행하기 위한 단말 망동기 획득수단; 상기 단말 망동기 획득수단으로부터 전달받은 클럭과 시간 정보를 이용하여 역방향 링크로 데이터를 전송하기 위한 역방향 링크 송신수단; 및 상기 단말국의 기본 기능을 수행하기 위한 운용수단을 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 방법에 있어서, 수신신호를 기저대역 신호로 변환하고, 복조 및 복호를 수행하며, NCR(Network Clock Reference) 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 필터링하는 패킷 수신단계; SOF(Start Of Frame) 플래그, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 카운터 정보 및 NCR 래치 플래그를 이용하여 중심국의 클럭 복원과 단말 시각 정보를 획득하여 단말국 망동기 획득 및 유지를 수행하는 단말 망동기 획득단계; 및 상기 복원한 클럭과 상기 획득한 시간 정보를 이용하여 역방향 링크로 데이터를 전송하는 역방향 링크 전송단계를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치를 이용한 양방향 위성통신 시스템에 있어서, 외부로부터 방송 및 양방향 통신을 위한 여러 종류의 MPEG2-TS 패킷을 입력받아 DVB-S2 방식 중 다중 입력을 받아들여 각 입력 스트림에 대하여 서로 다른 보호도를 사용하는 ACM(Adaptive Coding and Modulation) 모드로 순방향 링크로 위성으로 전송하는 중심국 송신부와, 다수의 단말국 시스템으로부터 TDMA 기반 DVB-RCS 방식의 역방향 링크로 입력되는 신호를 상기 위성을 통하여 수신하여 복조 및 복호하는 기능을 수행하는 중심국 수신부를 구비하는 중심국 시스템; 및 상기 중심국 시스템에서 순방향 링크로 전송되는 신호를 상기 위성을 통하여 수신하고, 역방향 링크로 데이터를 상기 위성으로 전송하는 상기 다수의 단말국 시스템을 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 양방향 위성통신시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향 위성통신시스템은, 외부로부터 방송 및 양방향 통신을 위한 여러 종류의 MPEG2-TS 패킷을 입력받아 DVB-S2 방식 중 다중 입력을 받아들여 각 입력 스트림에 대하여 서로 다른 보호도를 사용하는 ACM(Adaptive Coding and Modulation) 모드로 순방향 링크로 위성으로 전송하는 중심국 송신부와 다수의 단말국(12)으로부터 TDMA 기반 DVB-RCS 방식의 역방향 링크로 입력되는 신호를 위성을 통하여 수신하여 복조 및 복호하는 기능을 수행하는 중심국 수신부를 구비하는 중심국(11)과, 중심국(11)에서 순방향 링크로 전송되는 신호를 위성을 통하여 수신하고, 역방향 링크로 데이터를 상기 위성으로 전송하는 다수의 단말국(12)으로 이루어진다.
여기서, 중심국(11)은 양방향 통신서비스의 제공을 위하여 인터넷과 연결되어 있고 방송 서비스의 제공을 위하여 다수의 방송 스트림, 그리고 모든 단말이 수신하여야 하는 DVB-S2/RCS PSI/SI 테이블과 망동기 획득 및 유지를 위한 NCR값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 DVB-S2 모듈레이터의 모드 및 스트림 적응부에서 입력받아 이를 각 입력 스트림에 대하여 각각의 채널 코딩 및 변조 방식과 같은 보호도를 다르게 하여 송신하고, 수신 단말국에서 전송되는 신호를 복조하는 기능을 수행한다.
또한, 다수의 단말국(12)은 중심국(11)에서 전송되는 양방향 위성 통신서비스를 제공받는다.
도 2 는 일반적인 DVB-S2 방식을 사용하는 시스템에서의 NCR 값의 생성 및 삽입 방법, 그리고 NCR 생성의 기준 시점에 대한 설명도로서, DVB-S2 방식으로 전송되는 순방향 링크에서 중심국 시스템에서의 NCR 값의 생성과 삽입 방법, 그리고 NCR 생성의 기준 시점에 대하여 나타낸 것이다,
도 2에 도시된 바와 같이, DVB-S2 방식을 순방향 링크로 사용하는 경우 NCR의 생성 시점 및 추출 시점에 대한 어떠한 정보가 없음으로 인하여 역방향 링크를 위한 망동기의 획득 및 유지에 대한 문제점을 전술하였다. 이러한 문제점 중 중심국에서 NCR값을 추출하여 NCR값을 포함하는 MPEG2-TS 패킷을 생성하는 시점과 수신 단말에서 NCR 값을 포함하는 MPEG2-TS 패킷의 수신 시점을 결정하는 이벤트로 DVB-S2 방식의 프레임의 맨 처음 나타나는 SOF(Start Of Frame) 신호를 이용하면 앞서 설명된 문제점을 해결할 수 있다. 도 3은 이와 같이 DVB-S2 모듈레이터의 변조기에서 생성되는 SOF를 이벤트로 사용하여 NCR 값을 추출하고 이를 NCR 값을 포함하는 MPEG2-TS 패킷으로 생성하여 DVB-S2 프레임에 삽입하는 과정을 나타낸 것이다.
즉, DVB-S2 모듈레이터의 변조기에서 SOF가 발생하면 이 시점에 NCR값을 추출하여 NCR값을 포함하는 MPEG2-TS 패킷을 생성하여 이를 DVB-S2 프레임에 삽입하는 방법이다. 그러나, SOF의 발생 시점은 모든 입력 데이터가 하나의 DVB-S2 프레임으로 구성되어 채널 코딩까지 끝난 상태에서 발생하므로 SOF가 발생된 그 DVB-S2 프레임에 삽입될 수 없는 문제점이 있다.
따라서, N번째 DVB-S2 프레임의 SOF에 대하여 생성된 NCR값을 포함하는 MPEG2-TS 패킷은 N+2번째 DVB-S2 프레임 하나, 또는 N+2번째와 N+3번째 DVB-S2 프레임에 나누어져 전송되게 된다.
즉, 도 3은 상기 도 2와 같은 방식으로 중심국에서 전송되는 데이터를 수신한 단말국에서 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 찾아내고, 이를 바탕으로 중심국에서 전송한 NCR 값의 정확한 시점을 찾아내는 방법을 나타낸 것으로, 이에 대한 자세한 사항은 후술되는 도 4를 통해 설명하기로 한다.
도 4 는 본 발명에 따른 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치(양방향 위성통신용 단말국)의 일실시예 구성도로서, 상기 도 2와 같이 중심국에서 전송되는 데이터를 수신하여 상기 도 3과 같은 방법으로 망동기 획득 및 유지에 필요한 NCR 값을 추출하고 사용하는 단말국의 구조를 나타낸 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치(양방향 위성통신용 단말국)는, 안테나를 통해 전달되는 수신신호를 기저대역 신호로 변환하고, 복조 및 복호 기능을 수행하며, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 필터링하기 위한 DVB-S2 수신기(41)와, DVB-S2 수신기(41)에서 주어지는 SOF 플래그, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 카운터 정보 및 NCR 래치 플래그를 입력받아, 단말국 망동기 획득 및 유지를 수행하기 위한 단말 망동기 획득기(42)와, 단말 망동기 획득기(42)에서 주어지는 클럭과 시간 정보를 이용하여 역방향 링크로 데이터를 전송하기 위한 역방향 링크 송신기(43)와, 단말국의 기본 기능을 수행하기 위한 셋탑박스(STB) 운용 및 기타 구성부(44)를 포함한다.
여기서, DVB-S2 수신기(41)는 안테나에서 주어지는 L-Band 신호를 수신하여 이를 기저대역 신호로 변환시켜주는 튜너(411)와, 튜너(411)에서 주어지는 기저대역 신호를 받아들여 이를 DVB-S2 복조 방식에 따라 복조하고, DVB-S2 프레임의 시작을 나타내는 SOF 플래그를 발생시키고, 각 프레임에 연속적인 카운터(Continuity counter) 값을 포함시키고 이를 단말 망동기 획득기(42)와 복호부(413)로 출력하기 위한 복조부(412)와, 복조부(412)에서 복조된 데이터를 입력받아 이를 DVB-S2 방식인 LDPC(Low Density Parity Check)와 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 채널 코딩에 대한 복호를 수행하기 위한 복호부(413)와, 복호부(413)에서 출력되는 데이터를 입력받아, 삭제된 널-패킷(Null-Packet)의 복원 및 MPEG2-TS 패킷 헤더를 복원하여 이를 원래의 MPEG2-TS 스트림으로 변환하기 위한 모드 및 스트림 역적응부(414)와, 모드 및 스트림 역적응부(414)의 출력 중 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 추출하고, 연속적인 카운터 값을 출력하기 위한 PID 필터링부(415)와, PID 필터링부(415)에서 전달되는 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 수신하여 패킷이 수신될 때마다 NCR PID 플래그 신호와 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷의 NCR값, 그리고 NCR 값의 첫 번째 값이 포함된 DVB-S2 프레임의 연속적인 카운터 값을 단말 망동기 획득기(42)의 로컬 카운터부(421)로 전달하기 위한 NCR 삽입 MPEG2-TS 출력부(416)를 포함한다.
또한, 단말 망동기 획득기(42)는 DVB-S2 수신기(41)의 복조부(412)에서 출력되는 SOF 플래그와 연속적인 카운터 값, 그리고 NCR 삽입 MPEG2-TS 출력부(416)에서 출력되는 NCR 래치(Latch) 플래그와 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 및 복호부(413)와 모드 및 스트림 역적응부(414)의 지연 요소가 반영된 연속적인 카운터 값을 입력받아 SOF 플래그와 NCR 래치(Latch) 플래그 사이의 시간지연을 계산하는 로컬(Local) 카운터부(421)와, 로컬 카운터부(421)에서 출력되는 SOF 플래그와 NCR값과 SOF 플래그와 NCR 래치 플래그 사이의 시간 지연값을 이용하여 중심국에서 NCR 값을 생성할 때 사용된 27MHz 클럭을 복원하는 클럭 동기부(422)와, 로컬 카운터부(421)에서 출력되는 SOF 플래그와 NCR 값과 SOF 플래그와 NCR 래치 플래그 사이의 시간 지연값을 이용하여 단말의 SOF 플래그가 발생한 시점의 단말국 시각 정보를 계산하여 역방향 링크 송신기(43)로 전달하는 단말 시각정보 획득부(423)를 포함한다.
여기서, DVB-S2 수신기(41)의 복조부(412)는 상기 도 3에서의 웨이브폼(waveform) 신호를 수신하여 연속적인 카운터 값을 생성하고, 이를 바탕으로 상기 도 3의 연속적인 카운터 값과 같이 SOF 플래그를 생성시켜, 이를 단말 망동기 획득기(42)의 로컬 카운터부(421)로 전달한다.
그러면, 단말 망동기 획득기(42)의 로컬 카운터부(421)는 DVB-S2 수신기(41)에서 주어지는 정보를 바탕으로 상기 도 3에서의 SOF 플래그와 NCR PID 플래그와의 시간차인 t_delay값을 계산하여, 중심국의 27MHz 클럭을 복원하는 클럭동기부(422)와 단말의 현 시각정보를 획득하는 단말 시각정보 획득부(423)로 전달하는 기능을 수행한다.
또한, 클럭 동기부(422)는 로컬 카운터부(421)에서 전달되는 NCR 래치 플래그와 NCR 값, 그리고 t_delay값을 바탕으로 NCR 값이 수신된 시점의 실제 시간을 계산하여, 연속적으로 전달되는 NCR 값을 이용하여 중심국의 27MHz 기준 클럭을 복원한다.
그리고, 단말 시각정보 획득부(423)는 로컬 카운터부(421)에서 전달되는 NCR 래치 플래그와 NCR 값, 그리고 t_delay값을 바탕으로 NCR 값이 수신된 시점의 실제 시간을 계산하여 이를 역방향 링크 송신기(43)로 전달한다.
상기와 같은 구조를 가지는 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치(양방향 위성통신용 단말국)는, 순방향 링크의 전송방식으로 기존의 DVB-S 방식이 아닌 DVB-S2 방식을 사용하여도 중심국 기준 클럭인 27MHz 클럭의 복원 및 NCR 값이 수신된 시점의 실제 시각 정보를 안정적으로 획득 및 유지할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 위성을 통하여 순방향 링크로 DVB-S2 방식을 사용하고 역방향 링크의 다중접속방식으로 TDMA 기반의 DVB-RCS 방식을 사용하는 양방향 위성통신 시스템에 있어서, DVB-S2 방식의 프레임 구조가 DVB-S 방식과 달라서 발생하는 단말국의 망동기 획득 및 유지 문제를 해결함으로써, 보다 안정적인 양방향 위성통신 환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치에 있어서,
    외부로부터 수신되는 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 복조 및 복호를 수행하며, NCR(Network Clock Reference) 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 필터링하기 위한 패킷 수신수단;
    상기 패킷 수신수단으로부터 SOF(Start Of Frame) 플래그, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 카운터 정보 및 NCR 래치 플래그를 입력받아 단말국 망동기 획득 및 유지를 수행하기 위한 단말 망동기 획득수단;
    상기 단말 망동기 획득수단으로부터 전달받은 클럭과 시간 정보를 이용하여 역방향 링크로 데이터를 전송하기 위한 역방향 링크 송신수단; 및
    상기 단말국의 기본 기능을 수행하기 위한 운용수단
    을 포함하는 단말국의 망동기 획득 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷 수신수단은,
    NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷이 수신될 때마다 NCR PID 플래그 신호와 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷의 NCR 값, 그리고 NCR 값의 첫 번째 값이 포함된 DVB-S2 프레임의 연속적인 카운터 값을 상기 단말 망동기 획득수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 단말국의 망동기 획득 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 패킷 수신수단은,
    안테나를 통해 수신되는 L-밴드(Band) 신호를 기저대역 신호로 변환시키기 위한 신호 변환수단;
    상기 신호 변환수단으로부터 전달받은 기저대역 신호를 DVB-S2 복조 방식에 따라 복조하기 위한 복조수단;
    상기 복조수단에서 복조된 데이터를 이용하여 DVB-S2 방식의 채널 코딩에 대한 복호를 수행하기 위한 복호수단;
    상기 복호수단에서 출력되는 데이터를 입력받아, 삭제된 널-패킷(Null-Packet)의 복원 및 MPEG2-TS 패킷 헤더를 복원하여 원래의 MPEG2-TS 스트림으로 변환하기 위한 모드 및 스트림 역적응수단;
    상기 모드 및 스트림 역적응수단의 출력 중 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 추출하고, 연속적인 카운터 값을 출력하기 위한 패킷 추출수단; 및
    상기 패킷 추출수단으로부터 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 수신하여 패킷이 수신될 때마다 NCR PID 플래그 신호와 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷의 NCR 값, 그리고 NCR 값의 첫 번째 값이 포함된 DVB-S2 프레임의 연속적인 카운터 값을 상기 단말 망동기 획득수단으로 전달하기 위한 패킷 전달수단
    을 포함하는 단말국의 망동기 획득 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 단말 망동기 획득수단은,
    상기 복조수단에서 출력되는 SOF 플래그와 연속적인 카운터 값, 상기 패킷 전달수단에서 출력되는 NCR 래치(Latch) 플래그와 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷 및 상기 복호수단과 상기 모드 및 스트림 역적응수단의 지연 요소가 반영된 연속적인 카운터 값을 입력받아 SOF 플래그와 NCR 래치 플래그 사이의 시간 지연을 계산하기 위한 로컬 카운팅수단;
    상기 로컬 카운팅수단에서 출력되는 SOF 플래그와 NCR 값과 SOF 플래그와 NCR 래치 플래그 사이의 시간 지연값을 이용하여 중심국에서 NCR 값을 생성할 때 사용된 클럭을 복원하기 위한 클럭 복원수단; 및
    상기 로컬 카운팅수단에서 출력되는 SOF 플래그와 NCR 값과 SOF 플래그와 NCR 래치 플래그 사이의 시간 지연값을 이용하여 단말의 SOF 플래그가 발생한 시점의 단말국 시각 정보를 계산하여 상기 역방향 링크 송신수단으로 전달하기 위한 단말 시각정보 획득수단
    을 포함하는 단말국의 망동기 획득 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복조수단은,
    DVB-S2 프레임의 시작을 나타내는 SOF 플래그를 발생시키고 각 프레임에 연속적인 카운터 값을 포함시켜 상기 로컬 카운팅수단과 상기 복호수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 단말국의 망동기 획득 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단말 망동기 획득수단은,
    상기 복조수단으로부터 SOF 플래그 및 연속적인 카운터 값을 입력받고, 상기 패킷 전달수단으로부터 NCR 래치 플래그, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 상기 복호수단과 상기 모드 및 스트림 역적응수단에서의 시간 지연이 반영된 연속적인 카운터 값을 입력받아, 상기 중심국의 27MHz 클럭의 복원과 단말 시각 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 단말국의 망동기 획득 장치.
  7. 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 방법에 있어서,
    수신신호를 기저대역 신호로 변환하고, 복조 및 복호를 수행하며, NCR(Network Clock Reference) 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 필터링하는 패킷 수신단계;
    SOF(Start Of Frame) 플래그, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 카운터 정보 및 NCR 래치 플래그를 이용하여 중심국의 클럭 복원과 단말 시각 정보를 획득하여 단말국 망동기 획득 및 유지를 수행하는 단말 망동기 획득단계; 및
    상기 복원한 클럭과 상기 획득한 시간 정보를 이용하여 역방향 링크로 데이터를 전송하는 역방향 링크 전송단계
    를 포함하는 단말국의 망동기 획득 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 패킷 수신단계는,
    NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷이 수신될 때마다 NCR PID 플래그 신호와 NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷의 NCR 값, 그리고 NCR 값의 첫 번째 값이 포함된 DVB-S2 프레임의 연속적인 카운터 값을 상기 단말 망동기 획득단계로 전달하는 것을 특징으로 하는 단말국의 망동기 획득 방법.
  9. 안정적인 망동기를 유지하기 위한 단말국의 망동기 획득 장치를 이용한 양방향 위성통신 시스템에 있어서,
    외부로부터 방송 및 양방향 통신을 위한 여러 종류의 MPEG2-TS 패킷을 입력받아 DVB-S2 방식 중 다중 입력을 받아들여 각 입력 스트림에 대하여 서로 다른 보호도를 사용하는 ACM(Adaptive Coding and Modulation) 모드로 순방향 링크로 위성으로 전송하는 중심국 송신부와, 다수의 단말국 시스템으로부터 TDMA 기반 DVB-RCS 방식의 역방향 링크로 입력되는 신호를 상기 위성을 통하여 수신하여 복조 및 복호하는 기능을 수행하는 중심국 수신부를 구비하는 중심국 시스템; 및
    상기 중심국 시스템에서 순방향 링크로 전송되는 신호를 상기 위성을 통하여 수신하고, 역방향 링크로 데이터를 상기 위성으로 전송하는 상기 다수의 단말국 시스템
    을 포함하는 단말국의 망동기 획득 장치를 이용한 양방향 위성통신 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 다수의 단말국 시스템은,
    상기 중심국 시스템으로부터 상기 위성을 통하여 수신되는 신호를 기저대역 신호로 변환하고, 복조 및 복호를 수행하며, NCR(Network Clock Reference) 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷을 필터링하기 위한 패킷 수신수단;
    상기 패킷 수신수단으로부터 SOF(Start Of Frame) 플래그, NCR 값이 삽입된 MPEG2-TS 패킷, 카운터 정보 및 NCR 래치 플래그를 입력받아 단말국 망동기 획득 및 유지를 수행하기 위한 단말 망동기 획득수단;
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    을 포함하는 단말국의 망동기 획득 장치를 이용한 양방향 위성통신 시스템.
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