KR101228696B1

KR101228696B1 - 위성 시각 배신 시스템

Info

Publication number: KR101228696B1
Application number: KR1020117010798A
Authority: KR
Inventors: 사토시 도요구치; 히로유키 야기하시
Original assignee: 스카파제이사트 가부시키가이샤
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2013-02-01
Also published as: JP4762380B1; WO2012039016A1; SG178821A1; KR20120062641A; JPWO2012039016A1

Abstract

정지위성을 매개로 수신장치에 대해 시각정보를 배신하는 위성 시각 배신 시스템으로서, 기준으로 되는 시각을 발생시키는 기준시계와, 상기 기준시계로부터 얻어진 시각에 대해 ID를 부가해서 시각정보를 생성하고, 상기 시각정보를 암호화해서 정지위성을 매개로 송신하는 송신수단과, 상기 정지위성에서 되돌려 송신된 상기 시각정보를 수신하는 수신수단과, 상기 기준시계의 시각에 기초해서 상기 시각정보의 수신시각을 계측하고, 상기 시각정보에 포함되어 있는 시각과 상기 계측된 수신시각의 차이 분을 지연시간으로서 구하는 지연산출수단과, 상기 지연시간에 대해 상기 시각정보에 포함되어 있는 ID와 동일한 ID를 부가해서 지연시간정보를 생성하여, 상기 지연시간정보를 상기 수신장치에 대해 송신하는 지연시간정보 송신수단을 갖는다.

Description

위성 시각 배신 시스템{Satellite Time Distribution System}

본 발명은, 정지위성을 이용해서 시각정보를 배신(配信)하기 위한 기술에 관한 것이다.

근래, 인터넷의 보급이나 정보의 디지털화의 진전에 따라, 시각 인증 서비스의 중요성이 높아져 가고 있다. 시각 인증 서비스라 함은, 타임 비지니스로 불리워지는 것으로, 전자 데이터의 작성 시각이나 네트워크 상의 거래시각의 정확성, 신뢰성(유효성) 등을 증명하기 위해 타임 스탬프로서 이용되는 것이다. 이와 같은 타임 스탬프를 발행하는 시스템에서는 타임 스탬프의 신뢰성을 확보하기 위해 시스템 자신의 시계가 정확한(즉, 표준시와 동기된) 시각을 새겨넣고 있는 것이 전제로 된다. 그러나 일반적인 컴퓨터 시스템에 내장되어 있는 시계는 신뢰성이 낮고, 장시간의 사용에 따라 시각에 오차가 생기는 일을 피할 수가 없다. 따라서, 외부의 시각 배신 서비스로부터 정확하면서 신뢰할 수 있는 시각정보를 취득하고, 그에 기초해서 정기적으로 시각 맞추기(내장 시계의 교정)를 실행할 필요가 있다. 또 최근에는 기업이나 가정 내에서 이용되는 여러 가지 기기가 네트워크로 상호 접속되고, 디지털 제어에 의해 협동해서 동작하는 것도 많은데, 이와 같은 동기제어를 실현하는 경우에도 각 기기의 시각 맞추기를 정확히 실행할 것이 요망되고 있다.

시각 배신 서비스로는, 종래부터 표준전파(장파 JJY)의 배신 서비스, NTP(Network Time Protocol) 서버와 같은 쌍방향 네트워크를 이용한 서비스 등이 실용화되어 있다. 또, GPS 위성의 신호를 이용해서 시각 맞추기를 수행하는 방법도 알려져 있다. 그러나, 표준전파를 이용하는 방법에서는 송신국으로부터의 거리에 따라 전파(電波)의 전파(傳播) 지연이 발생한다고 하는 문제가 있다. 또, GPS 위성의 신호를 이용하는 방법에서는 위성으로부터의 거리나 기후 등으로 인한 전파의 요동이 발생하는 경우가 있다. 또 NTP 서버인 경우도 네트워크의 전송 지연이 발생하고, 더욱이 네트워크의 부하(負荷)에 의존해서 지연시간이 크게 변동하게 된다. 시각정보를 평균화해서 오차나 요동을 제거하는 방법은 있지만, 얻어지는 정밀도에는 한계가 있다. 또 클라이언트/서버 방식이기 때문에, 동시에 다수의 클라이언트의 시각 맞추기를 실행할 수가 없게 된다.

또 종전에는, 아날로그 방송에서의 NHK의 시보를 내장 시계의 시각 맞추기에 이용하는 TV 수신기나 비디오 레코더 등도 존재하고 있었다. 단, 아날로그 방송으로부터 지상 디지털 방송으로 이행함에 따라, 방송신호를 시각 동기(時刻同期)에 이용할 수 없게 된다. 지상 디지털 방송은 원리적으로 실시간으로 배신하는 것이 불가능해서, 송신/중계 회선에 의한 지연, 송신 측의 엔코드 및 수신 측의 디코드에 의한 지연, 다중화 장치부에 의한 지연 등의 원인으로, 약 1초∼몇 초의 지연은 피할 수 없게 되기 때문이다. 또한, 지상 디지털 방송의 규격에서는 TOT(Time Offset Table)로 불리워지는 시각정보를 방송파에 다중화(多重化)해서 송신하는 것이 방송 사업자에게 의무지워져 있다. 그러나, TOT는 「표준적인 수신기에 입력된 시점에서 JST(일본 표준시)와 ±500msec의 오차 범위에 드는」이라는 정도의 정밀도 밖에 보증되고 있지 않다. 더욱이, 방송사업자, 수신기의 성능, 중계기의 경유 수(전형적으로는 도쿄로부터의 거리)에 의해 오차에 편차가 생길 수 있다. 따라서, TOT를 높은 신뢰가 요구되는 시각정보로 이용하기는 곤란하다.

특허문헌 1에는 정지위성을 이용해서 시각정보를 배신하는 시스템이 제안되어 있다. 이 시스템에서는 제어국(制御局)이 시스템·타이밍 신호를 위성으로 송신하고, 그 되돌림 신호를 수신함으로써 송신에서부터 수신까지의 경로 지연을 계측하며, 그 지연시간을 시간보정계수신호로서 각 수신장치로 송신하게 된다. 그리고, 각 수신장치가 시간보정계수신호와 자국(自局)에서의 시스템·타이밍 신호의 수신시각에 기초해서 시계의 보정을 실행한다. 한편, 수신장치의 위치에 따라 위성으로부터 수신장치까지의 전파시간이 다른 경우가 있으나, 동 시스템에서는 수신장치마다 거리보정계수를 미리 보존하여 둠으로써 이 문제를 해결하고 있다. 그러나, 이 방법에서는 수신장치마다 거리보정계수를 설정해야만 하기 때문에, 그 설치·설정작업에 전문적인 기술이 요구됨과 더불어, 작업 자체도 번잡해지게 된다고 하는 과제가 생기게 된다. 이러한 과제는 수신장치의 수가 증가할수록 심각해져, 시스템의 보급의 방해로 될 것이 염려된다. 또, 이 방법에서는, 불특정의 수신장치(거리보정계수가 설정되지 않은 수신장치)에 대해서는 정밀한 시각정보를 배신할 수가 없다고 하는 과제도 있다.

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 제2004-7418호 공보

본 발명은 상기함 점을 감안해서 발명된 것으로, 정지위성을 매개로 정확하면서 고신뢰의 시각정보를 배신(配信)하기 위한 기술을 제공함에 그 목적이 있다. 또한 본 발명은 수신장치의 설치·설정작업을 간단히 할 수 있어 편리성과 범용성이 우수한 시각 배신의 구성을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 위성 시각 배신 시스템은 이하와 같은 구성을 채용하고 있다. 즉, 정지위성을 매개로 수신장치에 대해 시각정보(時刻情報)를 배신하는 위성 시각 배신 시스템으로서, 기준으로 되는 시각(時刻)을 발생시키는 기준시계와, 상기 기준시계로부터 얻어진 시각에 대해 ID를 부가해서 시각정보를 생성하고, 상기 시각정보를 암호화해서 정지위성을 매개로 송신하는 송신수단과, 상기 정지위성에서 되돌려 송신된 상기 시각정보를 수신하는 수신수단과, 상기 기준시계의 시각을 기초로 상기 시각정보의 수신시각을 계측하고, 상기 시각정보에 포함되어 있는 시각과 상기 계측된 수신시각의 차이 분을 지연시간(遲延時間)으로서 구하는 지연산출수단과, 상기 지연시간에 대해 상기 시각정보에 포함되어 있는 ID와 같은 ID를 부가해서 지연시간정보를 생성하고, 상기 지연시간정보를 상기 수신장치에 대해 송신하는 지연시간정보 송신수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 위성 시각 배신 시스템이다.

이와 같은 구성에 의하면, 기준시계가 시각을 발생시킨 시점으로부터 그 정보가 위성을 경유해서 수신수단에서 수신되기까지 요한 시간(지연시간)을 정밀하게 계측할 수가 있다. 여기서 계측되는 지연시간에는 ID 부가나 암호화 등의 신호처리에 요하는 시간, 시스템 내의 신호 전송에 요하는 시간, 송신수단으로부터 위성까지의 전파시간(傳播時間), 위성에서의 중계에 요하는 시간, 위성으로부터 수신수단까지의 전파시간 등, 경로 지연에 관련되는 요인이 모두 포함되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 기준으로 되는 시각을 발생시키는 기준시각원(基準時刻源)과 송신수단 사이가 지리적으로 떨어져 있고, 지상회선을 이용하고 있는 경우에도, 그 회선 내의 요동도 포함한 지연시간을 실시간으로 계측할 수가 있다.

따라서, 수신장치에서 시각정보에 계속해서 지연시간정보도 수신하고, 시각정보에 포함되어 있는 시각에 지연시간을 가산하는 것만으로, 상기와 같은 다양한 경로 지연이 모두 고려된 정확한 수신시각(즉, 기준시계의 시각계(時刻系)에서의 수신시각)이 산출될 수 있다. 여기서 산출된 수신시각과, 수신장치의 내장 시계의 시각계에서 계시(計時)한 수신시각과의 사이에 차이가 검출된 경우에는, 그 차이가 제로(0)로 되도록 수신장치의 내장 시계를 조정하면 된다. 이에 의해, 수신장치의 시각 맞추기를 정밀하게 실행할 수가 있다.

그런데, 위성으로부터 본 시스템까지의 거리와 위성으로부터 수신장치까지의 거리와의 차이가 극히 작은 경우에는, 양자의 지연시간은 같다고 볼 수가 있다. 그러나, 양자의 거리의 차이가 커짐에 따라, 지연시간의 차이를 무시할 수 없게 되어, 시각 맞추기의 정밀도의 저하를 초래할 염려가 있다.

따라서, 수신장치의 지리적 위치의 차이에 기인하는 지연시간 차를 보정(補正)하기 위한 보정정보를 상기 정지위성을 매개로 송신하는 보정정보 송신수단을 더 갖도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 지리적 위치의 차이에는, 2차원적(평면적) 위치의 차이뿐 아니라 3차원적인 위치(고도)의 차이도 포함되면 좋다.

이러한 구성에 의하면, 수신장치는 수신한 보정정보를 이용해서 지리적 위치의 차이에 기인하는 지연시간 차이를 보정할 수가 있어, 보다 더 정밀한 시각 맞추기가 가능해지게 된다. 또 본 발명에서는 보정정보를 시스템 측에서부터 배신하도록 하였기 때문에, 수신장치에 이들 정보를 미리 설정해놓을 필요가 없다. 따라서, 수신장치의 설치·설정작업을 간단히 할 수 있다.

상기 보정정보 송신수단은, 수신장치마다 또는 수신장치가 설치되어 있는 에리어(area)마다 상기 보정정보를 구하고, 상기 보정정보를, 그 보정정보를 이용할 수 있는 수신장치 또는 에리어를 제한하기 위한 제한정보와 함께 송신하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 수신장치마다 또는 에리어마다의 지리적 위치에 일치된 고정밀도인 거리 보정을 실행할 수가 있어, 시각 맞추기의 정밀도를 더욱 향상시킬 수가 있다. 또 본 발명에서는 보정정보에 제한정보를 붙여 배신하도록 함으로써, 위성 배신에 의한 동보성(同報性)을 살리면서, 수신장치마다 또는 에리어마다의 개별적인 제어가 실현되도록 하고 있다.

한편, 상기와 같이 장치의 개별적인 제어를 실행하는데에는 시스템이 각 수신장치의 설치위치를 파악하고 있을 필요가 있는데, 이는 예컨대, 시각 배신 서비스에 대한 가입수속을 할 때에 수신장치의 설치 주소를 등록시키도록 하고, 수신장치마다의 기기 ID와 주소(또는, 에리어 코드와 같은 정보)를 시스템 내의 데이터 베이스에서 관리하도록 함으로써 실현될 수가 있다. 물론 이 데이터 베이스 중에 각 수신장치의 보정정보의 값을 기억시켜 놓는 것도 좋다.

상기 시각정보 및 상기 지연시간정보는 위성방송의 데이터통신 영역에 다중화되어 배신되고, 상기 수신장치는 위성방송을 수신할 수 있는 방송 수신기로서, 상기 시각정보 및 상기 지연시간정보를 이용해서 내장 시계의 시각 맞추기를 실행하도록 하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 방송 수신기(튜너, 동영상 레코더, TV 세트 등)에 내장된 시계의 고정밀도 시각 맞추기를 실현할 수 있어서, 예컨대 프로그램 시청 예약이나 녹화예약 등의 개시 및 종료의 제어를 정확하게 실행할 수가 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 구성의 적어도 일부를 구비하는 위성 시각 배신 시스템으로서 파악할 수도 있고, 상기 처리의 적어도 일부를 구비하는 위성 시각 배신 방법으로서 파악할 수도 있다. 또는, 본 발명은, 상기 처리의 적어도 일부를 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램이나, 그 프로그램을 기록한 컴퓨터의 판독 가능 기록 매체로서 파악할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 정지위성을 매개로 정확하면서 신뢰할 수 있는 시각정보를 배신할 수가 있다. 또, 시스템 측에서부터 보정정보를 배신하도록 하였기 때문에, 수신장치 측의 설치·설정작업이 간단해져, 편리성과 범용성이 우수한 시각 배신의 구조를 제공할 수 있다.

도 1은 제1실시형태의 위성 시각 배신 시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 2는 시각 배신 서비스의 처리의 흐름을 나타낸 도면,
도 3은 시각 감사 서비스의 처리의 흐름을 나타낸 도면,
도 4는 제2실시형태의 위성 시각 배신 시스템의 구성을 나타낸 블록도,
도 5는 제3실시형태의 위성 시각 배신 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

이하 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태에 따른 위성 시각 배신 시스템에 대해 상세히 설명한다.

<제1실시형태>

도 1은 위성 시각 배신 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다. 본 실시형태의 위성 시각 배신 시스템(1)은, 정지위성(3)을 이용해서, TSA(Time Stamping Authority)인 수신장치(2)에 대해 시각 배신 서비스 및 시각 감사 서비스를 제공하는 TA(Time Authority)로서 이용되는 시스템이다.

위성 시각 배신 시스템(1)은 기준(基準) 시각을 발생시키는 원자시계(기준시계; 10)와, 시각 배신 감사(時刻配信監査) 서버(11)와, 암호화 서버(12)와, IP 인캡슐레이터(encapsulator; 13)와, 송신용 안테나(14)와, 수신기(15)와, 수신용 안테나(16)와, 시각 인증 서버(17)를 갖추어 구성된다. 한편, 수신장치(2)는 수신용 안테나(20)와, 수신기(21)와, 시각 인증 서버(22)를 갖추어 구성된다. 위성 시각 배신 시스템(1)의 시각 배신 감사 서버(11)와 수신장치(2)는 인터넷 등의 지상회선(地上回線)에 의해 접속되어 있다. 한편, 정지위성(3)을 경유한 통신은 스크램블 통신에 의해 암호화하는 것으로, 또는 지상회선을 경유한 통신은 TSA 서명에 의해, 각각 시큐리티(security)를 확보하는 것으로 한다.

(시각 배신)

먼저, 도 2를 참조해서 시각 배신 서비스의 처리의 흐름에 대해 설명한다.

원자시계(10)로부터 출력되는 PPS(pulse per second) 신호는 시각 배신 감사 서버(11)에 입력된다. 시각 배신 감사 서버(11)는 원자시계(10)로부터 얻어진 시각(배신시각 T1)에 대해, 랜덤 값에 의한 송신 ID를 부가해서 시각정보를 생성한다(단계 S10). 이 시각 정보는 암호화 서버(12)에 의해 암호화된 후, IP 인캡슐레이터(13)에 의해 캡슐화되고, 송신용 안테나(14)로부터 정지위성(3)으로 송신(업 링크)된다(단계 S11). 시각정보는 정지위성(3)에 의해 되돌려 송신되고, TSA인 수신장치(2)로 배신된다.

여기서, 배신(配信)이란 용어는, 신호를 분배(分配)하여 송신(送信)하는 것을 의미하는 것으로 사용한다.

수신장치(2)에서는 수신용 안테나(20) 및 수신기(21)에서 시각정보를 수신하면, 그 시각정보를 시각 인증 서버(22)에 입력한다(단계 S20). 시각 인증 서버(22)는 암호화되어 있는 시각정보를 복호(復號)한 후, 그것이 TA로부터 배신된 시각정보인 것을 확인하고, 자신의 내장 시계의 시각계(時刻系)에 기초해서 수신시각(T3)을 계시(計時)한다. 시각정보[배신시각(T1)과 송신 ID를 포함하는]와 그 수신시각(T3)은 시각 인증 서버(22)의 메모리 내에 보존된다(단계 S21).

상기 계(系)에서 시각정보의 배신을 수행한 경우, 시스템(1) 측에서 시각정보를 생성하고 나서 수신장치 측에서 시각정보를 수신하기까지의 사이에 수백 msec 정도의 경로 지연(徑路遲延)이 발생한다. 따라서, 수신장치(2)의 내장 시계의 시각 맞추기를 정확히 수행하는데에는 경로 지연을 고려한 보정을 수행하는 것이 필요하다. 그러나 경로 지연은 ID 부가, 암호화, IP 캡슐화 등의 신호처리에 요하는 시간, 시스템 내의 신호 전송에 요하는 시간, 송신용 안테나(14)로부터 정지위성까지의 전파시간(傳播時間), 정지위성(3)에서의 중계에 요하는 시간, 정지위성(3)으로부터 수신용 안테나(16)까지의 전파시간, 수신 측에서의 신호처리나 복호 처리에 요하는 시간 등 다양한 요인이 영향을 미침과 더불어, 이들 경로의 어느 것에서 생기는 환경 변동(예컨대, 기후나 기온에 의한 전파시간의 변화, 위성 위치의 변동, 신호회선의 부하 등)의 영향을 받을 수도 있다. 따라서, 시각 배신을 할 때마다 지연시간의 길이가 변동하기 때문에, 고정된 보정 값을 이용해서 경로 지연을 보정(補正)하는 방법으로는 정밀도를 기대할 수 없다. 따라서, 본 실시형태의 위성 시각 배신 시스템(1)에서는 이하에서 설명하는 바와 같이, 시각 배신을 할 때마다, 실제의 지연시간을 계측하고, 그 지연시간정보를 수신장치(2)로 통지함으로써, 경로 지연의 고정밀도인 보정을 실현하게 된다.

구체적으로는, 위성 시각 배신 시스템(1)에서도 수신용 안테나(16), 수신기(15) 및 시각 인증 서버(17)를 이용해서, 정지위성(3)으로부터 되돌려 송신된 시각정보의 수신을 수행하게 된다(단계 S12). 시각 인증 서버(17)는 시각정보를 복호함과 더불어, 원자시계(10)의 시각계(時刻系)에 기초해서 수신시각(T2)의 기록을 수행한다(단계 S13). 그리고, 시각 인증 서버(17)는 기록된 수신시각(T2)과 시각정보에 포함되어 있는 배신시각(T1)과의 차이 분으로부터 지연시간[△t1(=T2-T1)]을 구하고(단계 S14), 구해진 지연시간(△t1)을 시각 배신 감사 서버(11)로 송출한다. 이와 같이 해서 계측된 지연시간(△t1)에는 앞에서 설명한 경로 지연에 관련되는 모든 요인이 포함되어 있다. 또한, 시스템(1) 측에 설치하는 수신용 안테나(16), 수신기(15) 및 시각 인증 서버(17)는 수신장치(2)를 구성하는 수신용 안테나(20), 수신기(21) 및 시각 인증 서버(22)와 동일한 구성으로 된 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 안테나에서 신호를 수신하고부터 복호를 수행하고 수신시각을 기록하기까지에 요하는 시간을 시스템(1)과 수신장치(2) 사이에서 일치시킬 수가 있기 때문에, 지연시간(△t1)을 보다 정확히 계측할 수 있게 된다.

다음에, 시각 배신 감사 서버(11)는 이 지연시간(△t1)에 대해 상기 시각정보에 포함되어 있던 송신 ID와 동일한 송신 ID를 부가해서 지연시간정보를 생성한다(단계 S15). 지연시간정보는 암호화 서버(12)에 의해 암호화된 후, IP 인캡슐레이터(13)에 의해 캡슐화되어, 송신용 안테나(14)로부터 정지위성(3)으로 송신되고, 수신장치(2)로 배신(配信)된다(단계 S16). 또한, 배신한 시각정보 및 지연시간정보는 시각 배신 감사 서버(11)의 메모리에 일정 기간 보존된다.

수신장치(2)는 수신용 안테나(20) 및 수신기(21)에 의해 지연시간정보를 수신하면, 그 지연시간정보를 시각 인증 서버(22)에 입력한다(단계 S22). 시각 인증 서버(22)는 지연시간정보를 복호해서 송신 ID와 지연 시간(△t1)을 취출하면, 메모리에 보존되어 있는 시각정보 중에서 동일한 송신 ID가 붙여진 시각정보를 특정한다(단계 S23). 동일한 송신 ID의 시각정보가 검출된 경우는, 그 시각정보에 포함되는 배신시각(T1)에 지연시간(△t1)을 가산(加算)함으로써, 시각 T1+△t1을 산출한다(단계 S24). 이 시각 T1+△t1은 원자시계(10)의 기준시각계에서의 수신시각(올바른 수신시각)에 상당한다.

시각 인증 서버(22)는 시각(T1+△t1)과 내장 시계에서 계시한 수신시각(T3)을 비교해서 양자 사이의 차이 분을 구한다(단계 S25). 이 차이 분이 내장 시계와 기준시각계와의 어긋남에 상당한다. 시각 인증 서버(22)에서는 차이 분이 제로(0)가 아닌 경우(또는, 차이 분이 소정의 허용오차보다 큰 경우)에, 수신장치(2)의 내장 시계의 시각 맞추기를 수행한다(단계 S26). 이에 의해, 경로 지연을 고려한 고정밀도인 시각 맞추기가 실현될 수 있다. 한편, 시각정보 및 지연시간정보의 전달 빈도는 임의이지만, TSA의 시각 동기를 확실하게 하기 위해, 예컨대 수십 초부터 몇 분의 간격으로 배신을 실행하는 것이 바람직하다.

(시각 감사)

계속해서, 도 3을 참조해서, 시각 감사 서비스의 처리의 흐름에 대해 설명한다. 시각 감사 서비스라 함은, TSA인 수신장치(2)의 시각계가 정확한가의 여부를 감사(監査)해서 보증하기 위한 시스템이다.

시각 감사 대상으로 된 수신장치(2)에서는, 먼저 시각 인증 서버(22)가 시각감사증(時刻監査證) 요구 정보에 TSA 증명서에 대한 서명을 부가한다(단계 S40). 시각감사증 요구 정보에는 적어도 위성 시각 배신 시스템(1)으로부터 수신한 시각정보에 포함되어 있던 배신시각(T1) 및 송신 ID와, 당해 시각정보를 수신한 수신시각(T3)이 포함되어 있다. 시각 인증 서버(22)는 서명이 된 시각감사증 요구 정보를 지상회선을 매개로 위성 시각 배신 시스템(1)의 시각 배신 감사 서버(11)로 송신한다.

시각 배신 감사 서버(11)는 시각감사증 요구 정보의 도착시각을 기록함과 더불어, 서명 값을 검증함으로써 당해 요구를 발신한 시각 인증 서버(22)가 시각 배신 감사 서버(11)에 등록되어 있는 단말인 것을 확인한다(단계 S30). 계속해서, 시각 배신 감사 서버(11)는 시각감사증 요구 정보에 포함되는 배신시각(T1)과 송신 ID의 조합이, 시각 배신 감사 서버(11)가 과거에 배신한 시각정보의 것과 동일한 것인지를 확인한다(단계 S31). 이들의 확인에 성공한 경우, 시각 배신 감사 서버(11)는 송신 ID에 대응하는 지연시간(△t1)을 메모리에서 독출하고서, 배신시각(T1)에 지연시간(△t1)을 가산한다. 그리고, 시각(T1+△t1)과 시각(T3)을 비교하고, 그 차이[즉, 수신장치(2)의 내장 시계와 기준시각계와의 어긋남]가 소정의 허용범위 내인 경우에는 시각감사증을 생성하고, 서명을 붙여 지상회선을 경유해서 시각 인증 서버(22)로 송신한다(단계 S32, S33). 한편, 시각의 차이가 허용범위를 넘고 있는 경우에는 시각감사증을 발행하지 않고 경고를 답신하여도 좋고, 또는 수신장치(2)의 TSA로서의 기능을 강제로 정지시키기 위한 제어신호를 송출하도록 하여도 좋다.

시각 배신 감사 서버(11)는 시각 인증 서버(22)로부터 시각감사증의 수신완료통지를 수신하면(단계 S34), 시각 인증 서버(22)와의 사이의 접속을 클로즈한다. 한편, 시각 인증 서버(22)는 발행된 시각감사증의 서명 검증을 수행한 후(단계 S42, S43), 시각감사증에 기재된 정보를 메모리에 보존하고, 적절한 처리를 수행한다(단계 S44). 한편, 수신장치(2)가 복수의 TSA 증명서를 소유하고 있는 경우에는 TSA 증명서마다 상기 처리를 반복해서 시각감사증을 발행하면 된다.

이상 설명한 본 실시형태에 의하면, 시각정보를 배신할 때마다, 지연시간을 실제로 계측해서 배신하고 있기 때문에, 경로 지연을 정밀하게 보정할 수가 있어, 정확하면서 신뢰성이 높은 시각 동기(時刻同期)를 실현할 수가 있다. 또, 시각정보와 지연시간 정보에 동일한 송신 ID를 부가하고 있기 때문에, 송신 ID를 비교하는 것만으로 시각정보와 지연시간정보와의 대응관계를 용이하게 판별할 수가 있다. 그리고, 본 시스템에서는 시각정보를 암호화해서 배신하고 있기 때문에, 시각정보의 고의적 고침 등을 방지할 수 있어, 배신시각의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

<제2실시형태>

도 4에는 본 발명의 제2실시형태에 따른 위성 시각 배신 시스템의 구성이 도시되어 있다. 제2실시형태는 시스템의 불편이나 고장에 대비해서 시스템을 용장구성(冗長構成)으로 한 점에 특징이 있다.

도 4에 도시된 것과 같이, 본 실시형태의 시스템은 제1시스템(1a)과 제2시스템(1b)으로 구성되어 있다. 이들의 시스템(1a, 1b)의 구성은 제1실시형태의 시스템(도 1 참조)과 거의 같지만, 제2시스템(1b)에는 정지위성(3)으로 송신을 수행하기 위한 설비(송신용 안테나, IP 인캡슐레이터, 암호화 서버 등)가 설치되어 있지 않은 점이 다르다. 따라서, 제2시스템(1b)에서 생성한 시각정보나 지연시간정보는 인터넷 등의 지상회선을 경유해서 제1시스템(1a)으로 송신되어, 제1시스템(1a)의 송신설비를 이용해서 정지위성(3)으로 송신된다. 이와 같이 송신설비를 2개의 시스템에서 공용함으로써, 설비 비용과 운용 비용의 대폭적인 삭감이 가능해지게 된다.

한편, 인터넷 등의 지상회선은 네트워크의 부하 등에 따라 지연시간이 대폭 변동할 가능성이 있으나, 제1실시형태와 마찬가지로, 제2시스템(1b)에서 시각정보를 생성한 시각(배신시각)과 제2시스템(1b)의 수신용 안테나에서 시각정보를 수신한 시각과의 차이 분을 취함으로써, 지상회선에서의 경로 지연도 포함된 지연시간을 정밀도 좋게 계측할 수가 있게 된다. 따라서, 제1실시형태와 마찬가지로 경로 지연을 고려한 고정밀도인 시각 맞추기가 가능해지게 된다.

그리고 본 실시형태에서는, 통상적으로는 제1시스템(1a)과 제2시스템(1b)이 교대로 시각 배신 서비스 및 시각 감사 서비스를 실행하지만, 어느 한쪽 시스템에 문제가 생긴 경우에는 그 시스템을 정지시키고, 다른 쪽 시스템만으로 서비스를 계속하게 된다. 이와 같은 구성에 의해, 높은 신뢰의 서비스를 실현할 수가 있게 된다.

<제3실시형태>

도 5에는 본 발명의 제3실시형태에 따른 위성 시각 배신 시스템의 구성이 도시되어 있다. 제1 및 제2실시형태에서는 시각 배신 및 시각 감사를 수행하는 TA에 본 발명을 적용한 예를 설명하였으나, 제3실시형태에서는 방송 수신기의 내장 시계의 시각 맞추기에 본 발명을 적용한 예를 설명한다.

위성방송의 계약자 쪽에는 위성방송을 수신하기 위한 방송 수신기(튜너; 4)가 설치된다. 방송 수신기(4) 중에는 EPG(전자 프로그램 가이드)를 이용한 녹화예약기능을 가진 것이 있으나, 이들 기능은 수신기(4)의 내장 시계에 의존해서 동작하기 때문에, 내장 시계의 시각이 정확하지 않은 경우에는 프로그램의 모두나 가장 마지막 부분의 녹화에 실패하는 등의 문제가 발생할 가능성이 있다. 따라서, 본 실시형태에서는 위성방송의 동보성을 살려, 다수의 방송 수신기의 시각 맞추기를 자동으로 실행하기 위한 방법을 제안한다.

도 5에 도시된 것과 같이, 방송 수신기(4)는 일본 전역의 여러 장소에 설치될 수 있다. 이와 같이 수신기마다 지리적 위치가 크게 다른 경우에는 정지위성(3)으로부터 수신기(4)까지의 전파(傳播) 거리가 달라서, 지연시간의 차이를 무시할 수 없게 된다. 따라서, 위성 시각 배신 시스템(1c)에서는 수신기의 지리적 위치의 차이에 기인하는 지연시간 차이를 보정하기 위한 보정정보를 송신하는 기능을 갖도록 하고 있다. 기타의 구성에 대해서는, 제1실시형태의 시스템과 거의 같기 때문에, 이하에서는 보정정보 송신기능을 중심으로 해서 설명한다. 한편, 시각정보, 지연시간정보, 보정정보 등의 시각 배신에 관한 정보는 위성방송의 데이터통신 영역에 다중화되어 배신된다.

위성 시각 배신 시스템(1c)에는 각 계약자의 방송 수신기(4)에 관한 정보를 격납하는 데이터 베이스가 구축되어 있다. 이 데이터 베이스에는 방송 수신기(4)의 기기 ID와, 설치장소 정보, 보정정보 등이 격납되어 있다. 설치장소 정보로서는 방송 수신기의 지리적 위치가 특정될 수 있다면 어떤 정보라도 좋은 바, 예컨대 에리어 코드(도쿄도 미나토구, 가나가와현 요코하마시와 같이, 미리 구분된 에리어마다 할당된 코드)와 같은 정보이어도 좋고, 주소나 위도·경도와 같은 정보 이어도 좋다. 기기 ID 및 설치장소 정보에 관해서는, 위성방송의 가입수속을 할 때의 계약자 정보로부터 얻을 수가 있다. 보정정보라 함은 지연시간 차이를 보정하기 위한 파라미터이다. 보정정보(지연시간 차이)에 대해서는 시스템(1c), 방송 수신기(4), 정지위성(3) 각각의 위치관계가 알려져 있으면, 일반적인 전파의 전파속도를 이용해서 이론적으로 산출할 수가 있다. 엄밀하게는 수신기마다 보정정보를 다르게 할 수 있으나, 지연시간 차이가 허용범위 내로 수렴되는 것이라면 에리어 단위로 보정정보를 설정하더라도 상관이 없다. 한편, 도 5의 예에서는 각 수신기(4)에 대해 미리 보정정보를 산출하고, 데이터 베이스에 격납하는 것으로 하였으나, 보정정보를 배신할 때에 시스템(1c)이 설치장소 정보에 기초해서 보정정보를 산출하도록 하여도 상관이 없다.

시스템(1c)은 보정정보를 시각정보 또는 지연시간정보에 부가해서 송신할 수도 있고, 이들 정보와는 별도로 보정정보만을 송신할 수도 있다. 앞에서 설명한 바와 같이, 수신기마다 또는 에리어마다 보정정보의 값이 다르기 때문에, 보정정보를 송신할 때에는, 그 보정정보를 이용할 수 있는 수신기 또는 에리어를 특정할 필요가 있다. 구체적으로는, 도 5에 도시된 것과 같이, 시스템(1c)은 보정정보에 기기 ID 또는 에리어 코드를 부가해서 송신한다. 수신기(4)는 보정정보를 수신하면, 기기 ID 또는 에리어 코드를 참조함으로써 자신의 기기에서 이용할 수 있는 정보인지 여부를 판단하고서, 정보의 취사선택을 수행한다. 이에 의해 보정정보를 이용하는 범위가 제한되기 때문에, 수신기마다(또는 에리어마다)의 개별 제어를 실현할 수 있게 된다.

보정정보에 포함되는 지연시간 차이를 △t2로 해놓으면, 수신기(4)는 시각정보에 포함되는 배신시각(T1), 지연시간정보에 포함되는 지연시간(△t1), 그리고 보정정보에 포함되는 지연시간 차이(△t2)로부터, 아래 식에 의해 수신시각(기준시각계에서의 수신시각)을 구할 수가 있다.

수신시각 = T1 + △t1 + △t2

그리고, 제1실시형태와 마찬가지로, 내장 시계의 시각계에서의 수신시각(T3)과, 시각 T1+△t1+△t2를 비교하고, 그 차이 분에 기초해서 내장 시계의 시각 맞추기를 실행한다.

이상 설명한 본 실시형태의 방법에 의하면, 방송 수신기(4)의 지리적 위치의 차이에 기인하는 지연시간 차이도 고려해서 경로 지연을 실시간으로 보정할 수 있기 때문에, 상기 실시형태보다도 더욱 고정밀도인 시각 맞추기를 실현할 수 있다. 이에 더해, 본 실시형태에서는 보정정보를 시스템 측에서부터 배신하도록 하였기 때문에, 방송 수신기(4)에 보정정보를 미리 설정해 놓을 필요가 없다. 따라서, 방송 수신기(4)를 설치할 때에 보정정보(지연시간 차이)를 계산해서 설정한다고 하는 번잡한 작업이 필요하지 않기 때문에, 방송 수신기(4)의 설치·설정작업이 간단해지게 된다.

< 그 외의 다른 이용분야 >

본 발명의 적용 범위는 상기 실시형태의 것에 한정되지 않고, 정확하면서 신뢰할 수 있는 시각정보를 필요로 하는 다양한 시스템에 응용할 수가 있다. 예컨대, 교통 시스템에서의 신호의 동기제어에 본 발명을 적용할 수도 있다. 또, ETC 시스템이나 N시스템의 시각 동기를 도모함으로써, 차량의 통과시각이나 영상의 촬영시각의 신뢰성을 높일 수가 있다. 또, 전철이나 지하철 등의 전철 시스템의 시각 동기를 도모함으로써 정확한 운행을 기대할 수 있다. 또, 해양선, 잠수함 등, 해양 상에 있는 선박에 대해 시각 배신을 실행하거나, 선박끼리의 시각 동기를 도모하는 시스템에도 본 발명을 이용할 수 있다. 또, 거리에 설치되어 있는 방범 카메라의 시각정보의 동기 및 시각관리를 행하기 위한 시스템이나, 이동체 기지국의 시각 동기 시스템 등에도 이용할 수 있다. 더욱이, 스마트 그리드에 대한 응용도 생각할 수 있다. 예컨대, 전력 미터나 가스 미터의 검침이나 관리를 수행하는 시스템의 시각 동기를 수행함으로써, 정확한 시각에 의한 자동검침이 가능해짐과 더불어, 예컨대 이사를 하거나 하는 경우에 희망하는 일시(日時)에 자동감사를 하는 데에도 대응할 수 있게 된다. 또, 전력의 안정공급을 수행하기 위해, 전력공급회사 상호 간의 시스템을 동기시키는 것과 같은 경우에도, 본 발명에 의한 시각 동기를 적절히 이용할 수 있다. 또, 제3실시형태에서는 방송 수신기의 시각 맞추기를 행하도록 하였으나, 본 발명은 기업이나 가정 내에서 이용되는 다른 기기의 시각 맞추기에도 이용할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 의해 시각 맞추기를 한 후에, DLNA(Digital Living Network Alliance) 또는 FM파를 이용해서 기업이나 가정 내에 있는 다른 기기의 시각 동기를 도모하는 것도 바람직하다.

1, 1a, 1b, 1c - - - 위성 시각 배신 시스템
2 - - - 수신장치
3 - - - 정지위성
4 - - - 방송 수신기
10 - - - 원자시계
11 - - - 시각 배신 감사 서버
12 - - - 암호화 서버
13 - - - IP 인캡슐레이터
14 - - - 송신용 안테나
15 - - - 수신기
16 - - - 수신용 안테나
17 - - - 시각 인증 서버
20 - - - 수신용 안테나
21 - - - 수신기
22 - - - 시각 인증 서버

Claims

정지위성을 매개로 수신장치에 대해 시각정보를 배신하는 위성 시각 배신 시스템으로서,
기준으로 되는 시각을 발생시키는 기준시계와,
상기 기준시계로부터 얻어진 시각에 대해 ID를 부가해서 시각정보를 생성하고, 상기 시각정보를 암호화해서 정지위성을 매개로 송신하는 송신수단과,
상기 송신수단으로부터 송신되어 상기 정지위성에서 되돌려진 상기 시각정보를 수신하는 수신수단과,
상기 기준시계의 시각에 기초해서 상기 시각정보의 수신시각을 계측하고, 상기 시각정보에 포함되어 있는 시각과 상기 계측된 수신시각의 차이 분을 지연시간으로서 구하는 지연산출수단과,
상기 지연시간에 대해 상기 시각정보에 포함되어 있는 ID와 동일한 ID를 부가해서 지연시간정보를 생성하고, 상기 지연시간정보를 상기 수신장치에 대해 송신하는 지연시간정보 송신수단을 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 위성 시각 배신 시스템.
제1항에 있어서, 수신장치의 지리적 위치의 차이에 기인하는 지연시간 차이를 보정하기 위한 보정정보를 상기 정지위성을 매개로 송신하는 보정정보 송신수단를 더 갖춘 것을 특징으로 하는 위성 시각 배신 시스템.
제2항에 있어서, 상기 보정정보 송신수단은,
수신장치마다 또는 수신장치가 설치되어 있는 에리어마다 상기 보정정보를 구하고,
상기 보정정보를, 그 보정정보를 이용할 수 있는 수신장치 또는 에리어를 한정해서 송신하는 것을 특징으로 하는 위성 시각 배신 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시각정보 및 상기 지연시간정보는 위성방송의 데이터통신 영역에 다중화되어 배신되고,
상기 수신장치는 위성방송을 수신할 수 있는 방송 수신기로서, 상기 시각정보 및 상기 지연시간정보를 이용해서 내장 시계의 시각 맞추기를 수행하는 것을 특징으로 하는 위성 시각 배신 시스템.