KR100967439B1 - 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치에 관한 것으로 이동 통신 망과 이동 단말 간의 무선 신호를 중계하되, 수신되는 무선 신호를 증폭하여 출력하는 리피터를 포함하는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치에 의해 가정이나 회사 내에 별도의 소형 중계기를 설치하지 않더라도 이동 통신 환경을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
셋탑, 리피터, 중계기

Description

중계 기능이 탑재된 셋탑 장치{Settop Apparatus Having Repeater}
본 발명의 셋탑 장치에 관한 것으로 특히 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치에 관한 것이다.
이동통신 단말기나, PDP, 라디오 기능을 갖는 MP3등 최근 휴대용 단말장치의 사용이 증가하고 있다. 최근에는 위상파 DMB 혹은 지상파 DMB의 발전에 따라 휴대 용 단말장치를 통하여 실시간 방송 시청이 가능해졌다. 기존의 아날로그 방송 TV신호는 물론, 디지털 멀티미디어 방송(DMB : Digital Multimedia Broadcasting) 신호등을 수신하여 재생하는 데에 장소의 구애를 받지 않는다.
그러나 이동통신 단말기를 이용한 음성 통화 혹은 다른 휴대 단말장치를 이용한 방송 신호의 수신 등은 전계 강도가 약한 지역에서는 수신이 어려워 통화 연결이 잘 되지 않거나 방송 시청 상태가 좋지 않다.
실제 산간 지역이나 지하철 등 기지국과 거리가 멀거나 중간에 장애물이 많은 지역에서는 이동통신 단말기가 통화 불능 상태에 빠지게 되고, 긴급 상황이 발생했을 경우에도 쉽게 알릴 수 없는 상태가 된다.
이러한 경우 기지국이나 리피터를 증설하여 원활히 수행되도록 하는 것이 가 장 좋은 방법이지만 사실상 모든 지역에서 이루어지는 것은 어려운 일이고, 비용면에 있어서도 해결하기 쉽지 않은 문제이다.
또한, 이동통신사에서는 통신 상태가 좋지 않은 음영 지역을 파악하기 위해서 신호 측정 장비를 차에 싣고 다니며 일일이 수신 감도를 측정해야 한다. 따라서 음영 지역을 파악하기 위해서는 많은 인력, 시간이 소비된다.
본 발명은 이 같은 배경에서 도출된 것으로, 이동 통신 환경이 좋지 않은 가정이나 회사에서 별도의 중계기를 설치하지 않더라도 통신 품질을 개선할 수 있는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
뿐만 아니라, 무선 신호의 수신 감도 정보를 효율적으로 측정할 수 있는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제는 이동 통신 망과 이동 단말 간의 무선 신호를 중계하되, 수신되는 무선 신호를 증폭하여 출력하는 리피터를 포함하는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치에 의해 달성된다.
추가적으로 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치는 이동 통신 망으로부터 수신되는 무선 신호의 수신 감도를 측정하여, 결과를 리턴 채널을 통해 출력하는 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 리피터의 동작 이상을 감지하여 이를 리턴 채널로 출력하고, 외부로부터 수신되는 원격 제어신호에 따라 자체 복구를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 가정이나 회사 내에 별도의 소형 중계기를 설치하지 않더라도 이동 통신 환경을 최적화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 통신 환경이 좋지 않은 음영지역을 파악하기 위해 소요되는 인력 및 시간을 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 셋탑 장치 내에 구비되는 리피터 동작을 자동으로 감시하여 이상이 있을 때에는 원격 수리 및 제어가 가능하다.
전술한 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 실시예들을 통하여 이하에서 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있을 정도로 상세히 설명된다.
도 1 은 본 발명에 따른 셋탑 장치가 포함된 서비스 시스템의 구성도이다.
본 발명에 따른 서비스 시스템은 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치(20), 위성 방송 등의 서비스를 제공하는 방송국(40), 이동 단말(30)로 이통 통신 서비스를 제공하는 이동 통신사 서버(10) 및 셋탑 박스 내에 구비되는 리피터의 동작을 감시하고 제어하기 위한 중계 관리 서버(60)를 포함한다. 중계 관리 서버(60)는 이동 통신사 서버(10)와 연동 되는 것이 바람직하다.
먼저, 셋탑 장치(20)는 방송국(40)으로부터 위성을 통해 방송 데이터를 수신한다. 이는 위성 신호로 전송될 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 셋탑 장치(20)는 위성 안테나를 구비한다.
방송국(40)은 셋탑 장치를 통해 사용자로부터 이미 형성된 리턴 채널로 특정 방송 신호의 요청을 수신하면, 해당 서비스를 제공한다. 이때, 셋탑 장치(20)는 리턴 채널 형성을 위해 방송국(40)혹은 중계 관리 서버(60)와 케이블 등을 통해 유 선 통신 방식 혹은 인터넷 망을 통해서 연결될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다.
뿐만 아니라, 셋탑 장치(20)는 이동 통신망을 통해 이동 단말(30)로 송 수신되는 신호를 중계하면서 이를 증폭 출력한다. 그리고, 이동 통신 망으로부터 수신되는 무선 신호의 수신 감도를 측정한다. 그리고 측정 결과를 이동 통신사 서버(10)로 전송한다.
뿐만 아니라 셋탑 장치(20)는 내부에 탑재된 리피터의 동작 상태를 주기적으로 감시하여, 이상이 발생하면 이를 외부로 출력한다. 구체적으로 셋탑 장치(20)는 탑재된 리피터에 이상이 발생하면 이 사실을 중계 관리 서버(60)로 전송할 수 있다. 추가적인 양상에 따라 셋탑 장치(20) 자체에 구비된 발광 엘이디 혹은 방송 출력을 위한 화면을 통해서도 이상 감지 여부를 출력할 수도 있다.
본 발명의 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 셋탑 장치(20)는 중계 관리 서버(60)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 이상을 복구할 수도 있다.
이하, 도 2 를 참조하여 본 발명에 따른 셋탑 장치의 구성을 보다 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 셋탑 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 셋탑 장치(20)는 방송 수신부(215), 통신부(210), 영상 출력부(245) 및 리피터(200)를 포함한다. 방송 수신부(215)는 위성 안테나를 포함하여, 위성 방송 서비스로 제공되는 위성 방송 신호를 수신한다. 그리고 방송 수신부(215)로 수신되는 방송 신호는 디코더(240)에서 압축 해제되고, 영상 출력부(245)를 통해 화면으로 출력된다.
통신부(210)는 유무선 통신 모듈을 모두 포함할 수도 있다. 본 실시예에 있어서 통신부(210)는 LAN, WiFi, Modem 중 적어도 하나의 기술로 구현될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니다. 통신부(210)는 인터넷 망 혹은 전화선을 통해 리턴 채널을 형성할 수 있는 모든 기술적 구성을 포괄하도록 해석된다.
리피터(200)는 송수신안테나를 포함하여 이동 통신망을 통해 단말 간 통신을 수행한다. 본 실시예에 있어서, 이동 통신부(210)는 이동 통신망의 기지국으로부터 수신되는 무선 신호를 이동 단말로 전달하고, 이동 단말로부터 수신되는 무선 신호를 이동 통신망의 기지국으로 전달한다.
리피터(200)는 이동 통신 망과 이동 단말 간에 송수신 되는 무선 신호를 중계하고, 수신되는 신호를 증폭하여 출력한다. 리피터(200)는 전송 거리가 멀어지면서 감쇠된 신호를 새롭게 재생하여 다시 전달한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 리피터의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
기지국측 안테나(305)는 기지국과의 신호를 송수신하는 안테나이고, 단말기측 안테나(315)는 이동통신 단말기와의 신호를 송수신하는 안테나이다. A듀플렉서(201)는 기지국측 안테나(305)로부터 급전선을 통해 수신되는 신호를 통신 사업자별 각각에 대한 주파수 대역으로 필터링한다. 또한 A듀플렉서(201)는 기지국 측으로 송신하고자 하는 신호를 수신하여 급전선을 통해 기지국측 안테나(305)로 출력한다.
B 듀플렉서(202)는 단말기측 안테나(315)로부터 급전선을 통해 수신되는 신호를 통신 사업자별 각각에 대한 주파수 대역으로 필터링하여 출력한다. 또한 B 듀플렉서는 단말기 측으로 송신하고자 하는 신호를 급전선을 통해 단말기측 안테나(315)로 출력한다.
보다 상세하게, A 듀플렉서(201)는 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 제 1 저잡음 증폭기(LNA : Low Noise Amplifier)(205)로 출력한다. 제 1 저잡음 증폭기(205)는 무선 신호에 포함된 노이즈를 최소화하는 저잡음 증폭을 수행한다. 제 1 선형전력증폭기(LPA : Linear Power Amplifier)(206)는 제 1 저잡음 증폭기(205)에서 저잡음 증폭된 무선 신호를 전력 증폭한다. B 듀플렉서(202)는 제 1 선형전력증폭기(206)에서 전력 증폭된 무선 신호를 급전선을 통해 단말기측 안테나(315)로 출력한다.
또한 B 듀플렉서(310)는 전술한 바와 같이 단말기측 안테나(315)를 통해 수신된 무선 신호 수신하여 제 2 저잡음 증폭기(204)로 출력한다. 제 2 저잡음 증폭기(204)는 무선 신호에 포함된 노이즈를 최소화하는 저잡음 증폭을 수행한다. 제 2 선형 전력 증폭기(203)는 제 2 저잡음 증폭기(204)에서 저잡음 증폭된 무선 신호를 전력 증폭한다. A 듀플렉서(201)는 제 2 선형전력증폭기(203)에서 전력 증폭된 무선 신호를 급전선을 통해 기지국측 안테나(305)로 출력한다.
한편 도면에 도시되어 있지는 않으나, 리피터(200)는 필요에 따라 저잡음 증폭기와 전력 증폭기 사이에 신호를 변복조하기 위한 구성을 더 포함할 수 있다.
이에 따라 가정이나 회사 내에 별도의 중계기를 설치하지 않더라도 셋탑 장 치(20)를 사용하는 가정이나 회사 내에서 이동 통신 사용 환경을 개선할 수 있는 효과가 있다.
그러나 리피터의 구성은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에 있어서는 하나의 안테나로 구현될 수도 있다. 이 경우에, 리피터는 도 3에 도시된 구성 이외에 하나의 신호를 서로 다른 신호들로 나눌 수 있는 스플리터를 더 포함한다. 그리고, 하나의 안테나를 통해 방송 신호와, 기지국 및 이동 단말기로부터의 무선 신호를 모두 수신한다. 스플리터는 방송 신호와 무선 신호를 구분하여, 방송 수신 신호는 방송 수신부(215)로 전달하고, 무선 신호는 듀플렉서를 통해 저 잡음 증폭기로 전달하도록 구현된다.
또한, 본 발명에 따른 셋탑 장치(20)는 리피터(200)의 동작을 감시,진단하고 동작을 제어하는 중계 관리부(220)와 셋탑 장치(20)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(230)를 포함한다. 중계 관리부(220)와 제어부(230)는 셋탑 장치(20)에 구비되는 마이크로프로세서에 저장되어 동작하는 프로그램 및 논리 회로로 구현될 수 있다.
본 발명의 특징적인 양상에 따라, 중계 관리부(220)는 감도 측정부(222)를 포함하고, 제어부(230)는 감도 측정부(222)에서의 측정 결과를 통신부(210)를 통해 리턴 채널로 전송하는 측정 결과 보고부(232)를 포함한다.
감도 측정부(222)는 이동 통신망으로부터 리피터(200)로 수신되는 무선 신호의 수신 감도를 측정한다. 감도 측정부(222)는 검파 회로를 포함하여 구현될 수 있다. 본 실시예에 있어서 감도 측정부(222)는 이동 통신망의 기지국으로부터 이 동 통신부(210)의 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 검파하여 신호의 크기를 검출할 수 있다. 일 실시예에 있어서 감도 측정부(222)는 기지국으로부터 수신되는 무선 신호의 RSSI(Received Signal Strength Indication) 세기를 검출한다.
RSSI는 휴대 단말 장치가 얼마만큼의 세기로 전파를 수신할 수 있는지의 성능을 나타낸다. 따라서, RSSI값에 따라서 휴대 단말 장치의 수신 상태를 측정할 수 있다. 통상의 이동통신 단말기의 경우 RSSI값에 따라 안테나 바를 표시하고, 사용자는 그 표시에 따라 현재 수신상태를 알 수 있다. 이 후에 RSSI를 소정의 임계치값과 비교하여 수신 상태의 복구가 필요한지 여부를 판단하도록 구현될 수도 있다.
감도 측정부(222)는 셋탑 장치(20)내에 구비되는 타이머의 시간 계수 정보를 이용하여 주기적으로 감도 측정을 수행할 수 있다.
측정 결과 보고부(232)는 감도 측정부(222)에서 측정된 무선 신호의 수신 감도 측정 결과를 통신부(210)를 통해 외부로 출력한다. 이때 측정 결과 보고부(232)는 실시간 측정 결과를 외부로 출력할 수도 있고, 주기적으로 데이터들을 취합하여 일괄 전송할 수도 있다. 혹은 측정 결과 보고부(232)는 셋탑 장치(20)내에 구비된 메모리에 수신 감도 측정 결과를 저장할 수도 있다. 또한 중계 관리 서버(60)는 취합된 정보들을 저장, 관리한다. 이들은 설정된 관리자에 의해 접근 가능하도록 설정될 수 있다. 이렇게 저장된 정보들은 이 후에 이동 통신사 서버로 제공될 수 있고, 서비스 품질 관리 이력 정보로 활용될 수도 있다.
이에 따라 별도의 음영 지역 측정 과정 없이 셋탑 장치(20)가 사용되는 지역 에서의 수신 감도 정보를 획득할 수 있다. 또한 이동 통신사에서는 서비스 제공이 잘 이루어지지 않는 음영 지역을 찾기 위해 작업자가 일일이 신호 수신 감도 측정 장비를 싣고 돌아다닐 필요가 없어 인력 및 시간을 절약할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 셋탑 장치(20)의 중계 관리부(220)는 자가 진단부(224), 동작 제어부(226)를 더 포함하고, 제어부(230)는 이상 알림부(234)를 더 포함한다. 또한, 셋탑 장치(20)는 발광부(250)를 더 포함한다.
자가 진단부(224)는 리피터(200)의 이상 동작 여부를 감지한다. 예를 들면 회로적 결함이나 혹은 소프트웨어적 버그가 발생한 경우에 이를 감지할 수 있다. 본 실시예에 있어서 자가 진단부(224)는 셋탑 장치(20)내에 구비되는 타이머의 시간 계수 정보를 이용하여 주기적으로 동작 이상을 감지할 수 있다.
이상 알림부(234)는 자가 진단부(224)에서의 감지 결과를 이동 통신부(210) 혹은 방송 통신부(210)를 통해 외부로 출력한다. 본 실시예에 있어서 중계 관리 서버(60)로 전송한다. 이상 알림부(234)는 자가 진단부(224)에서의 감지결과를 일정 주기 동안 취합하여 주기적으로 일괄 전송할 수 있다.
또한, 이상 알림부(234)는 발광부(250)를 통해 외부로 이상이 감지되었음을 알릴 수 있다. 예를 들어 평상시에는 전원이 인가되어 동작 중이라는 표시로 녹색 엘이디를 발광하고, 이상이 감지된 경우에 적색 엘이디를 발광하여 이상 여부를 표시할 수 있다. 뿐만 아니라 이상 알림부(234)는 화면 출력을 위한 영상 출력부(245)를 통해 이상 발생 여부를 텍스트등으로 출력할 수도 있다.
이에 따라 리피터(200)의 동작 여부에 대해 자가 진단이 가능하여, 고장 여부를 바로 인식할 수 있다. 즉, 신속한 수리가 이루어져 통화 품질을 지속적으로 좋게 유지할 수 있다.
동작 제어부(226)는 방송 통신부(210) 혹은 이동 통신부(210)를 통해 중계 관리 서버로부터 수신되는 제어 신호에 따라 리피터(200)의 동작을 제어한다. 동작 제어부(226)는 간단한 소프트웨어 버그가 발생한 경우에 방송 통신부 혹은 이동 통신부(210)로 수신되는 원격 제어 신호에 따라 리피터(200)를 제어하여 복구할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대해 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치는 디지털 및 위성 방송용 셋탑 박스 및 그 응용 분야에서 이용될 수 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 셋탑 장치가 포함된 서비스 시스템의 구성도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 셋탑 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 리피터의 구성을 상세히 도시한 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 셋탑 장치 200 : 리피터
210 : 통신부 215 : 방송 수신부
222 : 감도 측정부 224 : 자가 진단부
226 : 동작 제어부 232 : 측정 결과 보고부
234 : 이상 알림부 250 : 발광부

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 방송 데이터를 수신하는 방송 수신부; 상기 방송 수신부로 수신되는 방송 데이터를 화면 표시 장치로 출력하는 영상 출력부; 및 사용자로부터 입력되는 조작 신호를 전송하기 위한 리턴 채널을 통해 통신을 수행하는 통신부;를 포함하는 셋탑 장치에 있어서,
    이동 통신망과 이동 단말 간에 송수신 되는 무선 신호를 중계하되, 수신되는 무선 신호를 증폭하여 출력하는 리피터;
    상기 수신되는 무선 신호의 수신 감도를 측정하는 감도 측정부; 및
    상기 감도 측정부에서의 측정 결과를 상기 통신부를 통해 리턴 채널로 전송하는 측정 결과 보고부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 셋탑 장치가 :
    상기 리피터의 동작 상태의 이상 여부를 감지하는 자가 진단부; 및
    상기 자가 진단 결과를 상기 통신부를 통해 리턴 채널로 전송하는 이상 알림부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치.
  4. 제 2 항 또는 3항에 있어서,
    상기 감도 측정부는 주기적으로 무선 신호의 수신 감도를 측정하는 것을 특징으로 하는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 셋탑 장치가 :
    발광부;를 더 포함하고,
    상기 이상 알림부는 감지 결과를 상기 발광부 혹은 상기 영상 출력부 중 적어도 하나를 통해 더 출력하는 것을 특징으로 하는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치.
  6. 제 3항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 자가 진단부는 주기적으로 상기 리피터의 동작 상태의 이상 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치.
  7. 제 2 항 또는 3항에 있어서,
    수신되는 제어 신호에 따라 상기 리피터의 동작을 제어하는 동작 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 기능이 탑재된 셋탑 장치.
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