KR101196749B1 - 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기 및 운용방법 - Google Patents

다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기 및 운용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기 및 운용 방법에 관한 것으로, 종래에는 디지털 방송 단말기는 독립된 각각의 안테나로 통신 신호와 방송 신호를 수신하므로 음영 지역에서 두 신호에 나타나는 페이딩 현상을 극복하지 못해 통신 불능 상태에 놓이거나 방송 화면이 끊기는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 통신 대역과 방송 대역의 무선 신호를 수신하는 다수의 안테나와; 다수의 안테나 중 하나를 선택하여 방송 신호를 다이버시티 수신하는 방송 모듈로 구성되어 서로 독립된 다수의 안테나 중 하나를 선택하여 디지털 방송의 수신 감도를 향상시킴으로써 페이딩 현상이 심한 음영 지역에서 방송 신호를 올바로 수신하여 방송 화면을 끊김 없이 표시하는 효과가 있다.

Description

다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기 및 운용 방법{DIGITAL MULTIMEDIA BROADCASTING TERMINAL AND OPERATION METHOD USING DIVERSITY RECEPTION}
도 1은 종래 디지털 방송 단말기의 구성을 보인 블록도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기의 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기의 운용 방법의 동작 흐름도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
21 : 제1안테나 22 : 제2안테나
23 : 듀플렉서 24 : 통신 모듈
25 : 안테나 선택 스위치 26 : 방송 모듈
본 발명은 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기 및 운용 방법에 관한 것으로, 특히 통신 안테나와 방송 안테나로 다이버시티 수신을 구현하여 수신 감도를 개선할 수 있게 한 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기 및 운용 방법에 관한 것이다.
디지털 멀티미디어 방송(DMB: Digital Multimedia Broadcasting)은 음성, 영상 등 다양한 멀티미디어 신호를 디지털 방식으로 고정ㆍ휴대ㆍ차량용 수신기에 제공하는 방송 서비스이다. 제공 방식은 디지털 위성 방송과 DMB 지상파 방송으로 구분된다. 예를 들어, DMB 지상파 방송은 VHF 대역을 통하여 비디오 CD 급의 화질과 CD 급의 스테레오 음질을 송신한다. 지상파 방송 단말기는 시속 200 km로 고속 주행하는 이동체 내에서도 DMB 지상파 방송을 수신하여 엠펙 디코딩하여 비디오와 오디오를 출력한다.
디지털 방송 단말기는 이동 중에도 디지털 멀티미디어 방송의 무선 신호를 수신하여 고음질, 고화질 방송을 제공한다. 디지털 방송 단말기는 CDMA 통신 시스템과 DMB 시스템을 통합하여 방송 서비스를 제공하면서 통신 서비스도 제공한다. 디지털 방송 단말기는 두 디지털 서비스의 서로 다른 주파수 대역에 대한 통신 안테나와 방송 안테나를 구비하여 통신 안테나로 통신 신호를 수신하고 방송 안테나로 방송 신호를 수신한다.
통신 신호와 방송 신호는 무선 신호 형태로 대기 공간을 거쳐 전파한다. 대기 공간인 무선 환경에는 실내/외에 많은 장애물이 존재하고 장애물은 무선 신호를 반사, 굴절, 투과시키므로 무선 신호가 한 지점에서 다른 지점으로 전파하는 다중 경로가 존재한다. 다중 경로는 서로 다른 경로 길이를 가져 경로차가 발생한다. 즉, 다중 경로는 무선 신호에 페이딩 현상을 일으켜 한 시점에서 신호 세기를 높이거 나 낮출 수 있다.
다이버시티 수신은 다중 경로로 인한 페이딩 현상을 극복하고자 각도, 경로, 공간 다이버시티를 적용하여 무선 신호의 감도를 개선하여 데이터 수신율을 높이고 데이터의 오류 발생을 낮춘다. 다이버시티 수신은 다수의 안테나를 배치하고 각도, 경로, 공간을 서로 다르게 적용하여 세기가 큰 무선 신호를 수신하거나 다수 무선 신호를 결합하여 무선 신호의 세기를 높여 수신한다.
그러나 종래 디지털 방송 단말기는 도 1에 도시된 바와 같이, 통신 신호와 방송 신호를 독립된 각각의 안테나로 수신하므로 통신 신호와 방송 신호에 다중 경로로 인한 페이딩 현상이 발생한다. 디지털 방송 단말기는 데이터 부호화 기법을 적용하여 페이딩 현상으로 인한 데이터 오류를 복구하지만 페이딩 현상이 심한 음영 지역에서 통신 신호 또는 방송 신호를 올바로 수신하지 못해 통신 불능 상태에 놓이거나 방송 화면이 끊기는 현상이 발생한다.
그러나 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 디지털 방송 단말기는 독립된 각각의 안테나로 통신 신호와 방송 신호를 수신하므로 음영 지역에서 두 신호에 나타나는 페이딩 현상을 극복하지 못해 통신 불능 상태에 놓이거나 방송 화면이 끊기는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 서로 독립된 제1안테나와 제2안테나를 동작 상태에 따라 선택 결합하여 신호 세기가 센 무선 신호를 출력하는 안테나를 선택하여 신호 감도를 향상시킬 수 있도록 한 다이버시 티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기 및 운용 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 통신 대역과 방송 대역의 무선 신호를 수신하는 다수의 안테나와; 다수의 안테나 중 하나를 선택하여 방송 신호를 다이버시티 수신하는 방송 모듈로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 제1안테나와 제2안테나로 통신 대역과 방송 대역의 무선 신호를 수신하는 단계와; 동작 모드를 판단하여 방송 모드일 때 제1안테나를 사용하여 통신 모드의 아이들 모드로 통화 수신 대기하는 단계와; 제1안테나와 제2안테나의 에러율을 측정하여 수신 감도가 좋은 안테나를 선택하고 방송 신호를 수신하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
디지털 방송 단말기는 통신 모드로 동작할 때는 제1안테나와 제2안테나로 통신 신호를 수신하고 방송 모드로 동작할 때는 방송 신호를 수신한다. 제1안테나와 제2안테나는 통신 신호와 방송 신호의 주파수 대역을 모두 수용하는 광대역 안테나이다.
디지털 방송 단말기는 서로 다른 위치에 놓인 제1안테나와 제2안테나의 각도, 경로, 공간의 차이를 이용하여 통신 신호와 방송 신호의 페이딩을 개선한다.
디지털 방송 단말기는 통신 모드일 때 제1안테나와 제2안테나를 통해 통신 신호를 수신하여 다이버시티 수신을 적용하여 신호 세기가 센 무선 신호를 선택 수 신한다. 방송 모드일 때 디지털 방송 단말기는 제1안테나를 사용하여 아이들 모드로 통화 수신 대기하고, 제1안테나와 제2안테나를 통해 방송 신호를 수신하여 신호 세기가 센 무선 신호를 출력하는 안테나를 선택하고 방송 모듈에 전달한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 두 안테나(21, 22)의 무선 신호를 다이버시티 수신하는 통신 모듈(24)과; 두 안테나(21, 22) 중 하나를 선택하여 다이버시티 수신하는 방송 모듈(26)과; 방송 모듈(26)에 의해 선택된 안테나를 방송 모듈(26)의 수신 포트에 연결하는 안테나 선택 스위치(25)로 구성된다.
디지털 방송 단말기는 제1안테나(21)로 무선 신호를 출력하고 제1안테나(21)와 제2안테나(22)로 무선 신호를 수신하여 통신 모듈(24)과 방송 모듈(26)로 전달한다. 통신 모듈(24)은 두 안테나(21, 22)의 무선 신호를 다이버시티 수신하고 방송 모듈(26)은 두 안테나 중 하나를 선택하여 다이버시티 수신한다.
통신 모듈(24)은 제1안테나(21)와 제2안테나(22)의 무선 신호를 통신 주파수 대역에 맞게 필터링하고 위상 변환, 신호 합성/선택을 수행하여 다이버시티 수신한다. 통신 모듈(24)은 대역 필터, 위상 변환기, 신호 합성/선택기를 구성하고 통신 신호를 다이버시티 수신하여 수신 감도를 높인다.
방송 모듈(26)은 제1안테나(21)와 제2안테나(22)의 무선 신호에 대응한 BER(Bit Error Rate)을 측정하여 수신 감도가 좋은 안테나를 선택하고 선택된 안테나로 방송 신호를 수신한다. 방송 모듈(26)은 싱글 대역 통과 필터, VHF 증폭기, 더블 대역 통과 필터, PLL, SAW 필터, IF 증폭기 순서로 방송 신호의 수신 경로를 구성하여 방송 신호를 수신한다.
방송 모듈(26)은 제1안테나(21)와 제2안테나(22)의 무선 신호에 대응한 BER을 측정하고 수신 감도가 좋은 안테나를 선택하는 제어 신호를 안테나 선택 스위치(25)로 출력하여 제1안테나(21)와 제2안테나(22) 중 하나를 선택한다. 안테나 선택 스위치(25)는 선택된 안테나를 방송 모듈(26)의 수신 포트에 연결한다. 방송 모듈(26)의 수신 포트는 방송 신호의 수신 경로의 입력단이다.
디지털 방송 단말기에서 동작 모드에 따라 통신 신호와 방송 신호를 수신하는 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기의 운용 방법의 동작 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 제1안테나와 제2안테나로 통신 대역과 방송 대역의 무선 신호를 수신하는 단계와; 현재 동작 모드가 통신 모드, 방송 모드인지를 판단하고 통신 모드일 때 제1안테나와 제2안테나로 통신 신호를 수신하는 단계와; 방송 모드일 때 제1안테나를 사용하여 통신 모드의 아이들 모드로 통화 수신 대기하고, 제1안테나와 제2안테나의 BER을 측정하여 수신 감도가 좋은 안테나를 선택하고 방송 신호를 수신하는 단계로 이루어진다.
디지털 방송 단말기는 현재 동작 모드가 통신 모드, 방송 모드인지를 판단하고 동작 모드에 따라 통신 모듈 또는 방송 모듈의 동작을 제어하여 통신 신호와 방송 신호를 수신한다.
디지털 방송 단말기는 제1안테나와 제2안테나로 통신 대역과 방송 대역의 무선 신호를 수신하며 통신 모드일 때 제1안테나와 제2안테나로 통신 신호를 수신하 고 방송 모드일 때 통신 신호와 방송 신호를 수신한다. 디지털 방송 단말기는 방송 모드로 동작할 때 방송 신호를 수신하면서 아이들 모드로 통화 수신 대기한다.
디지털 방송 단말기는 서로 다른 위치에 놓인 제1안테나와 제2안테나의 각도, 경로, 공간의 차이를 이용하여 서로 다른 경로로 각각의 통신 신호와 방송 신호를 수신하여 통신 신호와 방송 신호의 페이딩을 개선한다.
디지털 방송 단말기는 통신 모드일 때 제1안테나와 제2안테나의 무선 신호를 통신 주파수 대역에 맞게 필터링하여 통신 신호를 수신하고 다이버시티 수신을 적용하여 신호 세기가 센 통신 신호를 선택 수신한다.
방송 모드일 때 디지털 방송 단말기는 제1안테나를 사용하여 통신 모드의 아이들 모드로 통화 수신 대기하고, 제1안테나와 제2안테나의 BER을 측정하여 수신 감도가 좋은 안테나를 선택하고 방송 신호를 수신한다.
디지털 방송 단말기는 제1안테나를 무선 신호의 송수신 수단으로 사용하고 제2안테나를 수신 수단으로 사용하여 제1안테나로 무선 신호를 출력함과 더불어 제1안테나와 제2안테나로 통신 신호와 방송 신호를 수신한다. 디지털 방송 단말기는 두 안테나의 통신 신호를 다이버시티 수신하고 두 안테나 중 하나를 선택하여 방송 신호를 다이버시티 수신한다.
디지털 방송 단말기는 제1안테나와 제2안테나의 무선 신호를 통신 주파수 대역에 맞게 필터링하여 통신 신호를 수신하고 위상 변환, 신호 합성/선택을 수행하여 다이버시티 수신한다.
디지털 통신 단말기는 제1안테나와 제2안테나의 방송 신호에 대응한 BER을 측정하여 수신 감도가 좋은 안테나를 선택하고 선택된 안테나로 방송 신호를 수신한다. 디지털 통신 단말기는 선택된 안테나의 무선 신호를 필터링하여 방송 신호를 수신한다.
디지털 방송 단말기는 제1안테나와 제2안테나의 무선 신호에 대응한 BER을 측정하고 BER이 낮은 안테나를 선택하는 제어 신호를 출력하여 제1안테나와 제2안테나 중 하나를 선택한다. 디지털 방송 단말기는 선택된 안테나의 방송 신호 세기를 측정하여 소정 세기 이하로 낮아지면 제1안테나와 제2안테나의 무선 신호에 대응한 BER을 측정하고 BER이 낮은 안테나를 선택하는 제어 신호를 출력한다.
디지털 방송 단말기는 두 안테나 중 하나를 선택하는 다이버시티 수신을 사용하여 소정 세기 이상의 방송 신호를 수신한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 서로 독립된 다수의 안테나 중 하나를 선택하여 디지털 방송의 수신 감도를 향상시킴으로써 페이딩 현상이 심한 음영 지역에서 방송 신호를 올바로 수신하여 방송 화면을 끊김 없이 표시하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 서로 다른 위치에 배치되고, 통신 신호와 방송 신호에 각각 대응되는 주파수 대역을 모두 수용하는 것이 가능한 제1 및 제2 안테나;
    통신 모드 상에서 상기 제1 및 제2 안테나를 이용하여, 통신 신호를 수신하는 방송 모듈;
    방송 모드 상에서, 상기 제1 및 제2 안테나 중 제1 안테나를 이용하여, 통신 모드의 아이들 모드로 통화 수신 대기하고, 상기 제1 및 제2 안테나를 통해 각각 수신되는 무선 신호에 대응하는 에러율을 측정하고, 측정된 에러율에 근거하여 상기 제1 및 제2 안테나 중 수신 감도가 더 좋은 안테나를 선택하며, 선택된 안테나를 이용하여 방송모드에서 방송신호를 다이버시티 수신하는 방송 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 방송 모듈은
    상기 에러율의 측정결과, 상기 제1 및 제2 안테나 중 에러율이 가장 낮은 무선신호를 수신하는 안테나를 선택하는 안테나 선택 스위치를 더 포함하여 구성되고,
    상기 방송 모듈은 상기 제1 및 제2 안테나를 통해 수신된 통신 신호에 다이버시티 수신을 적용하여, 상기 제1 및 제2 안테나 중 수신 감도가 더 좋은 안테나를 선택하는 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방송 모듈은
    싱글 대역 통과 필터, VHF 증폭기, 더블 대역 통과 필터, PLL, SAW 필터, IF 증폭기 순서로 방송 신호를 수신하게 구성된 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기.
  4. 서로 다른 위치에 배치되고, 통신 신호와 방송 신호에 각각 대응되는 주파수 대역을 모두 수용하는 것이 가능한 제1안테나와 제2안테나로 통신 대역과 방송 대역의 무선 신호를 수신하는 단계와;
    동작 모드를 판단하여 통신 모드 일 때, 상기 제1 및 제2 안테나를 이용하여, 통신 신호를 수신하고, 상기 제 및 제2 안테나를 통해 수신된 통신 신호에 다이버시티 수신을 적용하여, 상기 제1 및 제2 안테나 중 수신 감도가 더 좋은 안테나를 선택하는 단계와;
    방송 모드일 때 상기 제1안테나를 사용하여 통신 모드의 아이들 모드로 통화 수신 대기하고,
    제1안테나와 제2안테나의 에러율을 측정하여 수신 감도가 좋은 안테나를 선택하고, 선택된 안테나를 이용하여 방송 신호를 수신하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기의 운용 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 방송 신호를 수신하는 단계는
    선택된 안테나의 방송 신호 세기를 측정하여 소정 세기 이하로 낮아지면 제1안테나와 제2안테나의 무선 신호에 대응한 에러율을 측정하고 에러율이 낮은 안테나를 선택하는 제어 신호를 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 다이버시티 수신을 이용한 디지털 방송 단말기의 운용 방법.
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