KR101251669B1

KR101251669B1 - 수신 단말 장치

Info

Publication number: KR101251669B1
Application number: KR1020060056248A
Authority: KR
Inventors: 고헤이 모리; 다까히로 오까다
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2013-04-05
Also published as: EP1737142A3; JP4661411B2; EP1737142A2; JP2007036303A; US7787574B2; KR20060134842A; US20060293015A1

Abstract

간단한 구성으로 안정된 수신 상태를 얻을 수 있도록 한 이동체 수신에 최적인 수신 단말 장치를 제공한다. 수신 상태가 서로 다른 복수 종류의 수신 신호를 입력하는 복수의 안테나(11A, 11B)와, 상기 복수의 안테나(11A, 11B)를 통하여 입력되는 수신 상태가 서로 다른 복수 종류의 수신 신호를 절환하는 안테나 스위치(12)와, 상기 안테나 스위치(12)를 통하여 입력된 수신 신호를 주파수 변환하는 주파수 변환부(13)와, 상기 주파수 변환부(13)에 의해 주파수 변환된 수신 신호에 복조 처리를 실시하는 복조부(14)와, 상기 복조부(14)에 의해 수신 신호로부터 복조된 스트림 데이터의 에러를 검출하는 에러 검출부(25)와, 상기 에러 검출부(25)에 의해 검출된 에러 수가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판정하고, 그 판정 결과에 따라 상기 안테나 스위치(12)를 제어하는 제어부(26)를 구비하며, 상기 제어부(26)에 의해 상기 에러 수가 임계값을 초과한 경우에, 상기 안테나 스위치(12)에 의해 선택하는 수신 신호를 변경한다.

안테나 스위치, 에러 검출부, 복조부, 임계값, 휴대 단말기, 증폭기, 정합 회로

Description

수신 단말 장치{RECEPTION TERMINAL APPARATUS}

도 1은 본 발명을 적용한 휴대 단말기의 외관 사시도.

도 2는 상기 휴대 단말기의 주요부 구성을 도시하는 블록도.

도 3은 상기 휴대 단말기의 동작을 도시하는 플로우차트.

도 4는 제어부에 경합 카운터의 기능을 탑재한 휴대 단말기의 동작을 도시하는 플로우차트.

도 5는 본 발명을 적용한 다른 휴대 단말기의 주요부 구성을 도시하는 블록도.

도 6은 도 5에 도시한 휴대 단말기의 동작을 도시하는 플로우차트.

도 7은 본 발명을 적용한 다른 휴대 단말기의 주요부 구성을 도시하는 블록도.

도 8은 본 발명을 적용한 다른 휴대 단말기의 주요부 구성을 도시하는 블록도.

도 9는 본 발명을 적용한 휴대 단말기에서, 수신 신호로서 소정 위치에 파일럿 신호가 삽입된 디지털 방송 신호가 입력되는 경우를 예로 들어, 에러의 검출에 의한 수신 상태의 절환 제어의 구체예를 설명하기 위한 플로우차트.

도 10은 본 발명을 적용한 휴대 단말기에서, 데이터 수신 개시 후의 정상 시 의 제어 동작의 구체예를 설명하기 위한 플로우차트.

도 11은 상기 데이터 수신 개시 후의 정상 시의 제어 동작에서의 상태 절환 선택 판단 처리의 상세를 도시하는 플로우차트.

도 12는 종래의 다이버시티 수신의 동작 원리를 도시하는 블록도.

도 13은 다이버시티 수신에서의 에러를 방지하도록 한 종래의 구성예를 도시하는 블록도.

도 14는 다이버시티 수신에서의 에러를 방지하도록 한 종래의 다른 구성예를 도시하는 블록도.

도 15는 신호의 검파 전압에 일정한 임계값을 설정하여, 안테나를 절환하는 수신 방식을 도시하는 플로우차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 20, 20', 30 : 휴대 단말기

11A, 11B, 31 : 안테나

12 : 안테나 스위치

13, 23, 32 : 주파수 변환부

14, 24, 33 : 복조부

15, 25, 34 : 에러 검출부

16, 26, 35 : 제어부

21A, 21B : 정합 회로

21 : 증폭기

22A, 22B : 입력 선택 스위치

[특허 문헌1] 일본 특개 2005-33410호 공보

본 발명은, 이동체 수신에 가장 적합한 수신 단말 장치에 관한 것이다.

종래부터, 이동체 수신에서는, 반사나 회절에 의해서 발생하는 간섭파의 억제가 필수로 되어 있다. 그 간섭파 억제 기술의 하나로서, 다이버시티 수신이 알려져 있다.

또한, 무선 LAN과 같은 디지털 전송에서는, 미리 정해진 일정 기간 내에서, 신호 레벨이 높은 안테나를 탐색하여 송수신을 행하고, 또한 데이터가 누락된 경우에는, 데이터의 재송도 가능하다.

다이버시티 수신에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 복수의 안테나(111A, 111B)를 배치하고, 안테나 스위치(112)를 사용하여 수신 신호를 고속으로 절환하여, 전계 레벨이 높은 쪽을 선택한다고 하는 수신 방식이 일반적이고, 안테나 스위치(112)에 의해 선택된 안테나를 통하여 수신되는 수신 신호가 주파수 변환기(113)로부터 주파수 변환되어 복조기(114)에서 복조된다(예를 들면, 특허 문헌1 참조).

그러나, 이 수신 방식은, 아날로그 신호와 같은 불연속성의 신호라도 통신 가능한 경우에서만 유효하고, 아날로그 전송과 같이 불연속성의 신호라도 통신 가 능한 경우, 또는, 무선 LAN과 같이 데이터의 재송이 가능한 전송에서만 유효한 수단이며, 등가기 등을 이용한 시계열상 거슬러 올라간 데이터가 필요한 불연속성이 허가되지 않는 디지털 전송이나 재송이 불가능한 리얼 타임 전송에서는, 고속의 안테나 절환에 의해, 데이터가 불연속으로 되어, 정상적으로 신호가 수신됨에도 불구하고, 오히려 전송 에러가 증가하게 되는 경우가 있다.

이들을 저감하기 위해, 도 13에 도시한 바와 같이, 복수의 안테나(211A, 211B)에 의해 수신되는 각 수신 신호를 각각 주파수 변환기(212A, 212B)에서 주파수 변환하고 아날로그 디지털 변환기(213A, 213B)에서 디지털 신호로 변환하며, 웨이트 계산 처리부(214)에서 상기 디지털 신호로 변환한 각 수신 신호의 레벨차의 가중치 부여를 행하여, 복조기(215)에 전달한다고 하는 방식이 있으며, 또한, 도 14와 같이, 또한, 안테나(311A, 311B), 주파수 변환기(312A, 312B), 아날로그 디지털 변환기(313A, 313B) 및 복조기(214A, 214B), 즉 안테나로부터 복조기까지 2계를 가지며, 복조 후 웨이트 계산 처리부(215)에서 합성한다고 하는 방식도 제안되어 있다.

그러나, 이들 방식에서는, 주파수 변환기나 복조기가 2계통 이상 필요하여, 소형의 단말기에서는, 소형화나 소비 전력의 면에서 문제가 있었다.

또한, 도 15의 플로우차트를 도시한 바와 같이, 신호의 검파 전압에 일정한 임계값을 설정하여, 안테나를 절환하는 수신 방식도 생각된다. 신호 레벨이 높은 쪽이 에러로 될 확률이 낮기 때문에, 수신율을 향상시킬 수 있다. 그러나, 검파 전압의 정보만을 이용한 경우, 신호 레벨이 높더라도, 그 신호가 노이즈인지, 혹 은, 왜곡된 신호인지 등을 검출하는 것은, 곤란하다. 따라서, 임계값을 초과하는 검파 전압(신호 레벨)이 얻어지더라도, 전송 에러로 될 가능성이 있다. 또한, 검파 전압의 값은, 이용하는 검파기에 의해 고체차가 있어 일의로 정할 수 없다고 하는 문제점도 있다.

한편, 텔레비전 수신용 단말기를 상정한 경우, 신호 입력(동축 입력 또는, 안테나 단자)에, 어떠한 안테나가 사용될 것인지, 또는, 급전 선로가 직접 접속될 것인지는, 접속 형태는 다양하며, 신호의 레벨도 상황에 따라서 다양하다. 예를 들면, 안테나를 접속한 경우에는, 신호 레벨이 작고 또한, 안테나의 종류나 설치 장소에 따라서도 신호 레벨이 변화되어 간다. 한편 급전 선로를 접속한 경우에는, 매우 큰 신호 레벨로 되어, 증폭기가 왜곡되게 되는 등의 문제도 있다.

또한, 사용 상황이나 주파수에 따라서도 신호 레벨이 다양하여, 모든 환경 하에 적응시키는 것은 어렵다.

또한, 최근, 디지털 신호를 전송하는 방식으로서, 직교 주파수 분할 다중 방식(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing)으로 불리는 변조 방식이 제안되어 있다. 이 OFDM 방식은, 전송 대역 내에 다수의 직교하는 부반송파(서브 캐리어)를 설치하고, 각각의 서브 캐리어의 진폭 및 위상에 데이터를 할당하여, PSK(Phase Shift Keying)나 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)에 의해 디지털 변조하는 방식이다.

이러한 OFDM 방식을 채용한 지상파 디지털 방송으로서, 예를 들면, DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)나 ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)라고 하는 규격이 제안되어 있다.

또한, 각 서브 캐리어에 대한 변조 방식으로서 QAM계의 변조를 이용하는 OFDM 방식에서는, 전송 시에 멀티 패스 등의 영향에 의해 각 서브 캐리어마다 서로 다른 변형이 발생하면, 각 서브 캐리어마다의 진폭 및 위상의 특성이 서로 다른 것으로 되게 된다. 그 때문에, 수신측에서는, 각 서브 캐리어마다의 진폭 및 위상이 동일하게 되도록, 수신 신호를 파형 등화할(보정할) 필요가 있다. OFDM 방식에서는, 송신측에서 전송 신호 중에 소정의 진폭 및 소정의 위상 파일럿 신호를 전송 심벌 내에 산재시켜 두고, 수신측에서 이 파일럿 신호의 진폭 및 위상을 감시함으로써, 전송로의 특성을 추정하고, 이 추정한 전송로의 특성에 의해 수신 신호를 등화하도록 하고 있다. 이 전송로의 특성을 추정하기 위해 사용되는 파일럿 신호는, 스캐터드 파일럿 신호(SP)로 부르고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 간단한 구성으로 안정된 수신 상태를 얻을 수 있도록 한 이동체 수신에 최적인 수신 단말 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적, 본 발명에 의해 얻어지는 구체적인 이점은, 이하에 설명되는 실시예의 설명으로부터 한층 더 명백해진다.

본 발명에 따른 수신 단말 장치는, 수신 상태가 서로 다른 복수 종류의, 파일럿 신호를 포함하는 디지털 방송 신호를 선택적으로 입력하는 입력 수단과, 상기 입력 수단에 의해 입력된 수신 신호에 복조 처리를 실시하는 복조 수단과, 상기 복조 수단에 의해 수신 신호로부터 복조된 오류 정정 부호를 갖는 스트림 데이터의 패킷 에러를 검출하는 에러 검출 수단과, 상기 에러 검출 수단에 의해 검출되는 일정 구간의 패킷 에러율을 계측하여, 그 값이 임계값을 초과했는지 여부를 판정하고, 그 판정 결과에 따라 상기 입력 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하며, 상기 입력 수단은, 적어도 소정의 주파수 대역의 수신 신호의 진폭 특성을 변경하는 회로 소자와, 상기 회로 소자를 통해 얻어진 수신 신호에 주파수 변환 처리를 실시하는 주파수 변환 수단과, 상기 주파수 변환 수단에 의해 주파수 변환된 수신 신호에 복조 처리를 실시하는 복조 수단을 포함하며, 상기 제어 수단은, 수신 개시 또는 채널 선국시에, 상기 파일럿 신호의 반송파에 기초하여 절환 제어 전후의 변조 오차비(MER: Modulation Error Raito)를 비교하여, 수신 상태가 양호한 진폭 특성의 수신 신호를 선택하는 절환 제어를 행하여 데이터 수신을 개시하고, 이후, 상기 패킷 에러율이 임계값을 초과한 경우, 상기 입력 수단의 회로 소자에 의해, 상기 복조 수단에서 복조 처리를 실시하는 수신 신호의 진폭 특성을 변경하는 절환 제어를 행하는 것을 특징으로 한다.

<실시예>

이하, 본 발명의 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 임의로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은, 예를 들면 도 1에 도시한 바와 같이 2개의 안테나(11A, 11B)를 구비하는 휴대 단말기(10)에 적용된다.

이 휴대 단말기(10)에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 2개의 안테나(11A, 11B)가 접속된 안테나 스위치(12), 이 안테나 스위치(12)에 접속된 주파수 변환부(13), 이 주파수 변환부(13)에 접속된 복조부(14), 이 복조부(14)에 접속된 에러 검출부(15), 이 에러 검출부(15)에 접속된 제어부(16)를 구비하며, 상기 제어부(16)에 의해 비교 결과에 따라 상기 안테나 스위치(12)가 절환되어 제어되도록 되어 있다.

이 휴대 단말기(10)에서, 상기 주파수 변환부(13)는, 상기 2개의 안테나(11A, 11B)로부터 상기 안테나 스위치(12)를 통하여 선택적으로 공급되는 수신 신호를 주파수 변환하여 복조부(14)에 공급한다.

상기 복조부(14)는, 상기 주파수 변환부(13)에 의해 주파수 변환된 수신 신호에 복조 처리를 실시하여, 상기 수신 신호로부터 복조된 트랜스포트 스트림 데이터를 출력한다.

그리고, 에러 검출부(15)에서는, 상기 복조부(14)에 의해 수신 신호로부터 복조된 스트림 데이터의 에러를 검출한다. 상기 제어부(16)는, 상기 에러 검출부(15)에 의해 검출된 에러 수가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판정하고, 상기 에러 수가 임계값을 초과한 경우에, 상기 안테나 스위치(12)에 의해 선택하는 수신 신호를 변경한다.

여기서, 일반적인 디지털 무선 통신 방식에서는, 리드·솔로몬 부호와 같은 오류 정정 부호를 포함해서 전송하기 때문에 수신계만으로 에러를 검출할 수 있다. 이 구조로써, 검출된 에러의 개수를 기준으로 하여, 안테나(11A, 11B)를 절환한다.

이 휴대 단말기(10)에서는, 도 3의 플로우차트에 도시한 바와 같이, 제어부(16)는, 수신 동작을 개시하면, 그 시점에서 안테나 스위치(12)가 선택하고 있는 안테나 예를 들면 안테나(11A)에 의한 수신 신호로부터 복조부(14)에 의해 복조된 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S1).

그리고, 스텝 S1에서의 판정 결과가 '아니오' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이하인 경우에는, 그 수신 상태에서 수신을 계속하여, 상기 스텝 S1의 판정 처리를 반복하여 행한다.

또한, 상기 스텝 S1에서의 판정 결과가 '예' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인 경우에는, 상기 안테나 스위치(12)에 의해 선택하는 수신 신호를 안테나(11A)로부터 다른 안테나 즉 안테나(11B)로 변경한다(스텝 S2).

그리고, 상기 안테나 스위치(12)가 선택하고 있는 안테나(11B)에 의한 수신 신호로부터 복조부(14)에 의해 복조된 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S3).

상기 스텝 S3에서의 판정 결과가 '아니오' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이하인 경우에는, 그 수신 상태에서 수신을 계속하여, 상기 스텝 S3의 판정 처리를 반복하여 행한다.

또한, 상기 스텝 S3에서의 판정 결과가 '예' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인 경우에는, 상기 안테나 스위치(12)에 의해 선택하는 수신 신호를 안테나(11B)로부터 원래의 안테나 즉 안테나(11A)로 변경하고(스텝 S4), 상기 스텝 S1로 되돌아간다.

이와 같이, 에러의 개수의 임계값을 설정하여 안테나 스위치(12)에 의해 선택하는 수신 신호의 안테나(11A, 11B)를 절환함으로써, 그 전파 환경에 적응한 안테나를 선택할 수 있다.

즉, 이 휴대 단말기(10)에서는, 임의의 안테나 예를 들면 안테나(11A)에 의한 수신 신호로부터 복조한 스트림 데이터의 에러 수가 임계값을 초과하고 있지 않으면, 그대로 안테나 스위치(12)를 절환하지 않고 임의의 안테나(11A)에서 수신하고, 임계값을 초과하고 있으면, 안테나(11A)를 다른 안테나(11B)로 절환하여, 안테나(11B)에 의한 수신 신호로부터 스트림 데이터를 복조한다. 이 방법을 임계값이 초과할 때까지 반복한다.

여기서, 상기 제어부(16)에 경합 카운터의 기능을 탑재하여, 도 4의 플로우차트에 도시한 바와 같이, 보다 세세하게 에러의 상황을 보면서 절환하도록 하여도 된다.

즉, 제어부(16)는, 수신 동작을 개시하면, 그 시점에서 안테나 스위치(12)가 선택하고 있는 안테나 예를 들면 안테나(11A)에 의한 수신 신호로부터 복조부(14)에 의해 복조된 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S1).

그리고, 스텝 S1에서의 판정 결과가 '아니오' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이하인 경우에는, 경합 카운터의 디크리먼트 또는 리세트를 행하고(스텝 S11), 상기 스텝 S1로 되돌아가서 판정 처리를 반복하여 행함으로써, 그 수신 상태에서 수신을 계속한다.

또한, 상기 스텝 S1에서의 판정 결과가 '예' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인 경우에는, 경합 카운터를 인크리먼트하여(스텝 S12), 경합 카운터의 값이 임계값을 초과했는지를 판정하고(스텝 S13), 그 판정 결과가 '예', 즉, 경합 카운터의 값이 임계값을 초과하지 않은 경우에는, 상기 스텝 S1로 되돌아가서 판정 처리를 반복하여 행함으로써, 그 수신 상태에서 수신을 계속하고, 그리고, 상기 스텝 S13의 판정 결과가 '아니오', 즉, 경합 카운터의 값이 임계값을 초과한 경우에, 경합 카운터의 리세트를 행하고 나서(스텝 S14), 상기 안테나 스위치(12)에 의해 선택하는 수신 신호를 안테나(11A)로부터 다른 안테나 즉 안테 나(11B)로 변경한다(스텝 S2).

상기 스텝 S3에서의 판정 결과가 '아니오' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이하인 경우에는, 경합 카운터의 디크리먼트 또는 리세트를 행하고(스텝 S15), 상기 스텝 S3으로 되돌아가서 판정 처리를 반복하여 행함으로써, 그 수신 상태에서 수신을 계속한다.

또한, 상기 스텝 S3에서의 판정 결과가 '예' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인 경우에는, 경합 카운터를 인크리먼트하여(스텝 S16), 경합 카운터의 값이 임계값을 초과하였는지의 여부를 판정하고(스텝 S17), 그 판정 결과가 '예', 즉, 경합 카운터의 값이 임계값을 초과하고 있지 않은 경우에는, 상기 스텝 S3으로 되돌아가서 판정 처리를 반복하여 행함으로써, 그 수신 상태에서 수신을 계속하고, 그리고, 상기 스텝 S17의 판정 결과가 '아니오', 즉, 경합 카운터의 값이 임계값을 초과한 경우에, 경합 카운터의 리세트를 행하고 나서(스텝 S18), 상기 안테나 스위치(12)에 의해 선택하는 수신 신호를 안테나(11B)로부터 원래의 안테나 즉 안테나(11A)로 변경하고(스텝 S4), 상기 스텝 S1로 되돌아간다.

여기서, 양방의 안테나(11A, 11B)에 의한 수신 신호로부터 복조되는 스트림 데이터의 에러 수가 임계값을 초과하고 있는 경우에는, 다이버시티 수신을 하지 않은 경우에도, 원래 수신할 수 없다. 즉, 양방의 안테나(11A, 11B)에 의한 수신 신호로부터 복조되는 스트림 데이터의 에러 수가 임계값을 초과하고 있는 경우에는, 원래 안테나를 절환함으로써 해소할 수 있는 간섭파, 안테나의 지향성, 노이즈의 영향에 의한 에러보다도, 섀도윙이나 도래 거리에 의해서 전계 레벨이 저하한 것에 의한 에러가 지배적이기 때문에, 안테나 절환을 행하지 않는 단일의 안테나로 수신한 경우에서도, 수신할 수 없다. 또한, 신호 레벨이 높더라도, 노이즈나 왜곡 등에 의해서 에러로 되는 경우에서도, 에러 검출 회로에 의해서 에러를 검출할 수 있어, 적절하게 안테나를 절환하는 것이 가능하다. 따라서, 이 방식을 이용하면, 안테나 절환에 의해서, 간섭파나 노이즈를 억제하여, 에러 시간을 단일 안테나 수신보다 저감하여, 수신율의 향상이 가능하다. 또한, 복수 계통의 수신기가 불필요하고 수신 계열이 1개뿐이기 때문에, 소형화나 저전력화를 도모할 수 있다. 디지털 방송과 같은 디지털 전송에서는, 적절한 임계값을 설정함으로써, 검파 전압에 의한 안테나 절환보다, 불필요한 안테나의 절환 횟수를 삭감하여, 디지털 전송에서 문제로 되는 불연속 요인을 저감할 수 있으므로, 매우 유용하다. 특히, 노트 퍼스널 컴퓨터나 휴대 단말기에서의 디지털 텔레비전 방송의 수신과 같은, 비교적 고정 상태가 많은 수신에서는, 신호 레벨의 순간적인 변동이 적기 때문에 매우 유용하다. 또한, 설정하는 적절한 임계값에 대해서는, 전파 프로파일이나 탑재의 기기나 사용하는 안테나에 따라서 변화되지만, 기본적으로는, 그 전송 방식에서 일의로 설정해 도, 단일 안테나 수신보다 수신율을 향상시키는 것이 가능하다.

이상 설명한 실시예에서는, 본 발명에 의해 수신 상태가 서로 다른 복수 종류의 수신 신호를 입력하는 복수의 입력 수단으로서 2개의 안테나(11A, 11B)를 구비하는 휴대 단말기(10)에서의 다이버시티 수신 기구를 실현했지만, 본 발명은, 예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 입력 수단으로서 수신 신호의 입력 특성을 변화시키는 복수의 회로 소자를 구비하는 휴대 단말기(20)에 적용할 수도 있다.

여기서, 일반적인 무선 회로에서는, 신호 입력부에 어떠한 회로가 접속되는지를 추정하는 것은 어렵다. 따라서, 이 휴대 단말기(20)에서는, 접속되는 회로에 따라서, 상태를 절환하여 송수신을 행한다.

디지털 텔레비전 방송의 수신을 예로 들면, 그 이용 주파수 대역은 매우 넓고, 사용 상황에 따라서 다양한 안테나의 이용이 상정된다. 예를 들면, 헤드폰을 갖는 안테나와 같이, 파장에 비하여 안테나의 크기가 비교적 큰 경우에는, 임피던스가 낮아지고, 휴대 기기에 내장되는 파장에 대하여 작은 안테나를 사용한 경우에는, 임피던스는 높아져, 입력되는 신호의 거동이 변화되어 간다. 이러한 복수의 회로 상태를 만족시켜, 광대역에 걸쳐 양호한 특성을 얻는 것은 어렵다.

이 휴대 단말기(20)에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 수신 신호의 입력 특성을 변화시키는 복수의 회로 소자로서, 상정되는 복수의 안테나에 대응하는 복수의 정합 회로(21A, 21B)를 구비하고, 제어부(26)에 의해 절환 제어되는 입력 선택 스위치(22A, 22B)를 통하여 상기 정합 회로(21A, 21B)가 선택적으로 주파수 변환 부(23)에 접속되어, 안테나 또는 급전 선로로부터의 수신 신호가 상기 정합 회로(21A, 21B)의 한쪽을 통하여 주파수 변환부(23)에 공급되도록 되어 있다.

상기 주파수 변환부(23)는, 상기 정합 회로(21A, 21B)의 한쪽을 통하여 공급되는 수신 신호를 주파수 변환하여 복조부(24)에 공급한다.

상기 복조부(24)는, 상기 주파수 변환부(23)에 의해 주파수 변환된 수신 신호에 복조 처리를 실시하여, 상기 수신 신호로부터 복조된 트랜스포트 스트림 데이터를 출력한다.

그리고, 에러 검출부(25)에서는, 상기 복조부(24)에 의해 수신 신호로부터 복조된 스트림 데이터의 에러를 검출한다. 상기 제어부(26)는, 상기 에러 검출부(25)에 의해 검출된 에러 수가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판정하고, 상기 에러 수가 임계값을 초과한 경우에, 상기 입력 선택 스위치(22A, 22B)에 의해 정합 회로(21A, 21B)를 절환한다.

이 휴대 단말기(20)에서는, 사용되는 안테나가 바뀐 경우의 열화를 최소한으로 억제할 수 있다.

여기서, 정합 회로(21A, 21B)의 선택은, 안테나 절환의 경우와 마찬가지로, 도 6에 도시하는 플로우차트와 같이, 에러의 검출 개수 또는 비율을 이용하여 행한다.

즉, 제어부(16)는, 수신 동작을 개시하면, 그 시점에서 입력 선택 스위치(22A, 22B)에 의해 선택하고 있는 정합 회로 예를 들면 정합 회로(21A)를 통하여 얻어지는 수신 신호로부터 복조부(14)에 의해 복조된 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S21).

그리고, 스텝 S21에서의 판정 결과가 '아니오' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이하인 경우에는, 상기 스텝 S21의 판정 처리를 반복하여 행함으로써, 그 수신 상태에서 수신을 계속한다.

또한, 상기 스텝 S1에서의 판정 결과가 '예' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인 경우에는, 상기 입력 선택 스위치(22A, 22B)에 의해 선택하는 정합 회로를 정합 회로(21A)로부터 다른 정합 회로(21B)로 변경한다(스텝 S22).

그리고, 상기 입력 선택 스위치(22A, 22B)에 의해 선택되어 있는 정합 회로(21B)를 통하여 얻어지는 수신 신호로부터 복조부(14)에 의해 복조된 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인지의 여부를 판정한다(스텝 S23).

상기 스텝 S23에서의 판정 결과가 '아니오' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이하인 경우에는, 상기 스텝 S23의 판정 처리를 반복하여 행함으로써, 그 수신 상태에서 수신을 계속한다.

또한, 상기 스텝 S23에서의 판정 결과가 '예' 즉 상기 스트림 데이터의 에러 수가 임계값 이상인 경우에는, 상기 입력 선택 스위치(22A, 22B)에 의해 선택하는 정합 회로를 정합 회로(21B)로부터 다른 정합 회로(21A)로 변경하고(스텝 S24), 상기 스텝 S21로 되돌아간다.

이와 같이, 에러의 개수의 임계값을 설정하여 입력 선택 스위치(22A, 22B)에 의해 선택하는 정합 회로(21A, 21B)를 절환함으로써, 사용되는 안테나가 바뀐 경우의 열화를 최소한으로 억제할 수 있다.

또한, 설정하는 임계값을, 절환하는 상태에 따라서 개별로 설정하는 것도 생각할 수 있으며, 정합 회로(21A)를 선택할 확률이 정합 회로(21B)를 선택하는 확률에 비해 보다 높은 경우에는, 정합 회로(21A)를 선택하는 임계값을 정합 회로(21B)를 선택하는 임계값보다 높게 설정하여, 정합 회로(21B)로 이행하기 어렵게 하는 등의 것도 가능하다.

또한, 상기 휴대 단말기(20)에서는, 수신 신호의 입력 특성을 변화시키는 복수의 회로 소자로서, 접속되는 복수의 안테나에 대응시키는 정합 회로(21A, 21B)를 설치하도록 했지만, 상기 정합 회로(21A, 21B) 이외의 예를 들면 증폭기, 감쇠기, 필터 등이어도 된다. 또한, 이들 회로에 공급하는 전원을 제어하여, 동작을 절환해도 된다.

즉, 예를 들면, 수신 에리어에 주목한 경우, 송신국에 가까운 경우와 교외의 송신국으로부터 떨어진 경우에서는, 분명히 수신 신호의 레벨이 다르다. 송신국으로부터 떨어진 지역에서는, 신호 레벨이 낮기 때문에, 증폭기가 필요로 되는 경우가 있으며, 한편, 송신국에 가까운 경우에서는, 증폭기를 이용하면 비선형에 의한 왜곡이 발생하여, 에러가 발생하게 되는 경우가 있어, 상황에 따라서는, 감쇠기가 필요로 되는 경우도 있다. 또한, 안테나를 떼어내고, 신호 입력 단자에 케이블 텔레비전 등 급전 선로를 직접 접속한 경우에서도, 신호 레벨이 상당히 높아진다.

따라서, 정합 회로(21A, 21B) 대신에 증폭기나 감쇠기를 설치하고, 입력 선택 스위치(22A, 22B)에 의해 절환함으로써, 신호 레벨이 낮은 지역에서는 증폭기를, 신호 레벨이 높게 증폭기가 왜곡될 가능성이 있는 지역에서는, 감쇠기를 선택 할 확률이 높아져, 수신율을 향상시키는 것이 가능하다. 또한, 사용되는 상황 하에서 상위가 분명히 명확한 경우에는, 설정하는 임계값을 각각의 상태에 단독으로 설정한다고 하는 경우도 있다.

또한, 도 7에 도시하는 휴대 단말기(20')와 같이, 증폭기(21)의 전원을 ON/OFF하여, 회로의 동작(증폭/감쇠, 또는, 증폭/스루)을 변화시킴으로써, 상태를 절환하는 것도 가능하다. 또한, 안테나를 떼어내고, 신호 입력 단자에 케이블 텔레비전 등 급전 선로를 직접 접속한 경우에서는, 신호 레벨이 상당히 높아진다. 따라서, 마찬가지의 방법에 의해서, 상태를 절환하면, 상기와 바와 같은 복수의 상황에 대응하는 것이 가능하다.

또한, 전파 환경에 주목하면, 다른 유저가 다른 주파수를 사용하고 있었던 경우, 그 전파가 시스템에 영향을 미칠 가능성이 있다.

따라서, 정합 회로(21A, 21B) 대신에 저역 저지 필터, 고역 저지 필터 혹은 대역 통과 필터 등을 설치하고, 입력 선택 스위치(22A, 22B)에 의해 절환함으로써, 다른 주파수의 영향을 저감하는 것이 가능하다. 이 경우, 모든 상황하에서, 반드시 필터가 필요하지는 않고, 불필요한 경우에는, 최악의 경우 증폭기가 필요로 되어, 소비 전력이 증대되게 될 가능성도 있기 때문에, 상태의 절환이 유효하다. 또한, 전원 제어에 의해서, 주파수 대역을 절환할 수 있는 액티브 필터를 이용하도록 해도 된다.

또한, 멀티 주파수 네트워크(MFN)를 사용한 방송에서는, 다른 지역에서, 다른 주파수로 동일한 프로그램이 방송되고 있는 경우가 있기 때문에, 예를 들면, 도 8에 도시한 바와 같이, 수신 신호의 입력 수단으로서 멀티 주파수 네트워크에 대응하는 주파수 변환부(32)를 구비하는 휴대 단말기(30)에 본 발명을 적용함으로써, 채널 플랜이 유지되어 있으면, 그 프로그램이 방송되고 있는 주파수를 절환하여, 보다 수신 상태가 양호한 주파수(채널)를 선택할 수 있다.

즉, 이 휴대 단말기(30)는, 멀티 주파수 네트워크에 대응하는 주파수 변환부(32)를 구비하며, 안테나(31)를 통하여 공급되는 수신 신호를 상기 주파수 변환부(32)에 의해 주파수 변환하여 복조부(33)에 공급하도록 되어 있다.

상기 복조부(33)는, 상기 주파수 변환부(23)에 의해 주파수 변환된 수신 신호에 복조 처리를 실시하여, 상기 수신 신호로부터 복조된 트랜스포트 스트림 데이터를 출력한다.

그리고, 에러 검출부(34)에서는, 상기 복조부(33)에 의해 수신 신호로부터 복조된 스트림 데이터의 에러를 검출한다. 제어부(35)는, 상기 에러 검출부(34)에 의해 검출된 에러 수가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판정하고, 상기 에러 수가 임계값을 초과한 경우에, 상기 주파수 변환부(32)의 동작을 절환한다.

다음으로, 수신 신호로서 소정 위치에 파일럿 신호가 삽입된 디지털 방송 신호가 입력되는 경우를 예로 들어, 에러의 검출에 의한 수신 상태의 절환 제어의 구체예를 도 9의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

즉, 수신 개시 혹은 채널 선택 시에는, 우선, 안테나 혹은 상태 회로를 상태1로 세트하여(스텝 S31), 소정 시간이 경과하는 것을 대기하고(스텝 S32), 소정 시간 경과 후에 변조 오차비(MER : Modulation Error Ratio)를 측정한다(스텝 S33).

다음으로, 안테나 혹은 상태 회로를 상태2로 세트하여(스텝 S34), 소정 시간이 경과하는 것을 대기하고(스텝 S35), 소정 시간 경과 후에 변조 오차비(MER : Modulation Error Ratio)를 측정한다(스텝 S36).

여기서, 변조 오차비(MER : Modulation Error Ratio)는, 수신 신호로서 입력된 디지털 방송 신호에 삽입되어 있는 스캐터드 파일럿 신호(SP)의 반송파에 기초하여 산출한다. 또한, 상태 절환 후에, 일정 시간만큼 대기 시간을 설정함으로써, 상태 절환의 영향을 피하여, 변조 오차비의 측정을 확실하게 행할 수 있다.

변조 오차비(MER : Modulation Error Ratio)는, 유럽의 규격 단체인 ETSI(European Telecommunications Standards Institute)가 ETR290 : Measurement guidelines for DVB system으로 규격화한 평가 척도이며, OFDM 방식을 채용한 디지털 방송 신호에서의 i번째의 이상 신호점의 진폭 S(i)와 i번째의 수신 신호점의 오차 진폭 n(i)로부터, 다음 수학식 1로 산출된다.

그리고, 상태1로 세트하여 측정한 변조 오차비 MER1과 상태2로 세트하여 측정한 변조 오차비 MER2와 비교하여(스텝 S37), MER1>MER2의 경우에는 상태1로 절환하여(스텝 S38), 데이터 수신을 개시하고, MER1<MER2의 경우에는 상태2에서 데이터 수신을 개시한다.

이와 같이, 상태의 천이의 선택에, 변조 오차비(MER : Modulation Error Ratio)를 사용함으로써, 에러 검출로부터 순식간에, 그 상태의 상황을 파악할 수 있다.

또한, 상태를 절환하는 순서는, 가장 선택될(MER의 값이 높은) 확률이 높은 상태를, 마지막으로 탐색하면, 절환 횟수를 저감할 수 있다.

다음으로, 데이터 수신 개시 후의 정상 시의 제어 동작의 구체예를 도 10의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

데이터 수신을 개시하면(스텝 S41), 소정 시간이 경과하는 것을 대기하여(스텝 S42), 일정한 수의 패킷을 수신하는 소정 시간 경과 후에, 리드 솔로몬 부호와 같은 오류 정정 부호를 포함한 패킷 전송에 의한 에러 검출에 의해, 패킷 에러의 개수를 카운트한 에러 검출 결과(패킷 에러의 개수 또는 비율)가 에러 임계값 이상인지의 여부를 판정하고(스텝 S43), 임계값 이하인 경우, 그대로 현상의 상태를 유지하여 데이터 수신을 계속한다. 한편, 에러의 개수 또는 비율이, 임계값 이상인 경우에는, 상태 절환 선택 판단 처리(스텝 S44)로 이동한다.

여기서, 스텝 S43에서, 패킷 에러와 동시에, 상태1에서의 변조 오차비(MER : Modulation Error Ratio)를 측정해 둔다. 이에 의해, 스텝 S44에서의 상태 절환 선택 판단을 신속하게 행할 수 있다.

상기 스텝 S44의 상태 절환 선택 판단 처리에서는, 도 11의 플로우차트에 도시한 바와 같이, 현상태 예를 들면 상태1로부터 다른 상태 즉 상태2로 안테나 혹은 상태 회로를 천이시켜(스텝 S51), 소정 시간이 경과하는 것을 대기하고(스텝 S52), 일정한 수의 패킷을 수신하는 소정 시간 경과 후에, 그 상태에서의 변조 오차 비(MER : Modulation Error Ratio)를 측정한다(스텝 S53).

그리고, 상기 스텝 S43에서 측정한 상태1에서의 변조 오차비 MER1과 상태2로 천이하여 측정한 변조 오차비 MER2를 비교하여(스텝 S54), MER1> MER2의 경우에는 상태1로 절환하여(스텝 S55), 소정 시간이 경과하는 것을 대기하고(스텝 S56), 상기 스텝 S41로 되돌아가서 상태1에서 데이터 수신을 개시하고, 또한, MER1<N4ER2의 경우에는 소정 시간이 경과하는 것을 대기하고(스텝 S56), 상기 스텝 S41로 되돌아가서 상태2에서 데이터 수신을 개시한다.

또한, 이 상태 절환 선택 판단 처리를 실행한 후에는, 패킷 에러의 검출을 즉시 개시하지 않고, 일정한 대기 시간을 설정함으로써, 불필요한 상태 절환을 저감한다.

여기서, 상기 실시예에서는, 단일 기능 절환에 대하여 설명했지만, 2개 이상의 복수 기능 절환을 행해도 된다. 예를 들면 안테나 절환과 증폭기의 증폭/스루 절환의 조합을 제어한다. 절환 제어는, 안테나 절환을 증폭기 동작 절환보다 우선시켜, 에러 검출에 의해 우선 안테나를 절환한다. 어느 쪽의 안테나에서도 에러가 발생한 경우, 증폭기 동작을 절환하도록 스테이트 머신을 구성한다.

본 발명에서는, 복조 수단에 의해 수신 신호로부터 복조된 스트림 데이터의 에러를 검출하는 리드 솔로몬 부호와 같은 오류 정정 부호를 이용한 에러 검출 수단에 의해 검출된 에러 수가 임계값을 초과하였는지의 여부를 판정하고, 상기 에러 수가 임계값을 초과한 경우에, 입력 수단으로부터 복조 수단에 입력하는 수신 신호 를 변경하기 때문에, 복조 수단에 입력하는 수신 신호 안테나의 절환 횟수를 삭감할 수 있어, 디지털 전송에서 문제로 되는 불연속 요인을 저감할 수 있으므로, 매우 유용하다.

또한, 본 발명에서는, 상기 복수의 입력 수단으로서 복수의 안테나 소자를 구비함으로써, 반사나 회절에 의해서 발생하는 간섭파를 억제하는 다이버시티 수신 기능을 갖는 이동체 수신에 최적인 수신 단말 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 상기 복수의 입력 수단으로서, 수신 신호의 입력 특성을 변화시키는 복수의 회로 소자를 구비함으로써, 사용 환경에 따라서 수신 신호의 입력 특성을 변화시킬 수 있어, 간단한 구성으로 안정된 수신 상태를 얻을 수 있도록 한 이동체 수신에 최적인 수신 단말 장치를 실현할 수 있다.

Claims

수신 단말 장치로서,

수신 상태가 서로 다른 복수 종류의, 파일럿 신호를 포함하는 디지털 방송 신호를 선택적으로 입력하는 입력 수단과,

상기 입력 수단에 의해 입력된 수신 신호에 복조 처리를 실시하는 복조 수단과,

상기 복조 수단에 의해 수신 신호로부터 복조된 오류 정정 부호를 갖는 스트림 데이터의 패킷 에러를 검출하는 에러 검출 수단과,

상기 에러 검출 수단에 의해 검출되는 일정 구간의 패킷 에러율을 계측하여, 그 값이 임계값을 초과했는지 여부를 판정하고, 그 판정 결과에 따라 상기 입력 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하며,

상기 입력 수단은, 적어도 소정의 주파수 대역의 수신 신호의 진폭 특성을 변경하는 회로 소자와, 상기 회로 소자를 통해 얻어진 수신 신호에 주파수 변환 처리를 실시하는 주파수 변환 수단과, 상기 주파수 변환 수단에 의해 주파수 변환된 수신 신호에 복조 처리를 실시하는 복조 수단을 포함하며,

상기 제어 수단은, 수신 개시 또는 채널 선국시에, 상기 파일럿 신호의 반송파에 기초하여 절환 제어 전후의 변조 오차비(MER: Modulation Error Raito)를 비교하여, 수신 상태가 양호한 진폭 특성의 수신 신호를 선택하는 절환 제어를 행하여 데이터 수신을 개시하고, 이후, 상기 패킷 에러율이 임계값을 초과한 경우, 상기 입력 수단의 회로 소자에 의해, 상기 복조 수단에서 복조 처리를 실시하는 수신 신호의 진폭 특성을 변경하는 절환 제어를 행하는, 수신 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 입력 수단은, 수신 신호의 진폭 특성을 변경하는 회로 소자를 복수개 갖고, 또한 복수의 상기 회로 소자를 선택하는 선택 스위치를 갖고,

상기 제어 수단은, 상기 패킷 에러율이 임계값을 초과한 경우에, 상기 선택 스위치에 의해 선택하는 회로 소자를 절환하는, 수신 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 회로 소자는, 수신 신호의 입력 특성을 전원 제어에 의해 가변 가능한 회로 소자이며,

상기 제어 수단은, 상기 패킷 에러율이 임계값을 초과한 경우에, 상기 회로 소자의 전원 제어에 의해 수신 신호의 진폭 특성을 절환하는, 수신 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 주파수 변환 수단은, 멀티 주파수 네트워크에 대응하는 주파수 변환 수단이며,

상기 제어 수단은, 상기 패킷 에러율이 임계값을 초과한 경우에, 상기 주파수 변환 수단의 동작을 절환하는, 수신 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 수단은, 상기 에러 검출 수단에 의해 검출되는 일정 구간의 패킷 에러율을 계측하고, 그 값이 임계값보다 큰 것을 조건으로 하여 카운트 동작을 행하는 경합 카운터를 구비하고, 경합 카운터의 값에 기초하여 상기 절환 제어를 개시하는, 수신 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 수단은, 상기 입력 수단의 회로 소자에 의해, 상기 복조 수단에서 복조 처리를 실시하는 수신 신호의 진폭 특성을 변경한 후, 일정한 지연 시간 이상 대기하고 나서, 상기 에러 검출 수단에 의한 패킷 에러 검출을 개시시키는, 수신 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 수단은, 선택될 확률이 높은 상태의 임계값과, 선택될 확률이 낮은 상태의 임계값을 서로 다른 값으로 하고, 상태 천이에 히스테리시스를 갖게 한 절환 제어를 행하는, 수신 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 수단은, 설정 절환 후, 미리 정해진 지연 시간 이상 대기하고 나서, 절환 후의 변조 오차비를 취득하는, 수신 단말 장치.
제1항에 있어서,

상기 제어 수단은, 채널 선국시에, 모든 상태로 절환하여, 가장 변조 오차비(MER : Modulation Error Ratio)가 양호한 상태로 절환 제어를 행하는, 수신 단말 장치.
제9항에 있어서,

상기 제어 수단은, 선택될 확률이 가장 높은 상태를 마지막에 검색하는, 수신 단말 장치.
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