KR101253109B1

KR101253109B1 - 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 방법 및 이를 실행하는 장치

Info

Publication number: KR101253109B1
Application number: KR1020110047751A
Authority: KR
Inventors: 최경환; 배민호
Original assignee: (주)에스이피
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2013-04-10
Also published as: KR20120129477A

Abstract

방송 데이터 복원 방법 및 이를 실행하는 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 방송 데이터 복원 장치는, 제 1 신호를 수신하는 제 1 안테나를 포함하는 제 1 RF 수신부; 제 1 안테나보다 낮은 이득을 갖고 제 2 신호를 수신하는 제 2 안테나를 포함하는 제 2 RF 수신부; 제 1 및 제 2 신호에 대해 에러 정정을 위한 블록단위의 부호화를 수행하고, 에러 손실률에 따라 플래그를 각각 설정하는 에러 정정부; 에러가 정정된 데이터를 제 1 및 제 2 메트릭스에 저장하고, 제 1 및 제 2 메트릭스를 비교하여 제 3 메트릭스를 출력하는 결합부;를 포함하여 구성된다. 따라서, 제 1 안테나와 제 2 안테나를 사용하여 강전계 및 약전계 중 한쪽의 신호가 손실되었을 경우, 다른 한쪽의 신호를 이용하여 에러를 정정하여 정상적으로 데이터를 수신할 수 있다.

Description

비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 방법 및 이를 실행하는 장치{METHOD OF RESTORING BROADCASTING DATA USING ASYMMETRIC GAIN, AND APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 기술에 관한 것으로, 강전계 신호 및 약전계 신호를 수신하는 안테나의 앰프 게인을 비대칭으로 설정함으로써 강전계 및 약전계 중 한쪽의 신호가 손실되었을 경우, 다른 한쪽의 신호를 이용하여 에러를 정정하여 데이터를 복원하는 방송 데이터 복원 방법 및 이를 실행하는 장치를 제공하는데 있다.

디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting: DMB)란 라디오(오디오) 방송, TV 방송 및 이동통신용 데이터를 포괄하는 첨단 방송을 의미하는 것으로, "디지털 오디오 방송"과 "디지털 비디오 방송"이 기술적으로 통합되면서 DMB라는 포괄적 용어가 일반적으로 사용되게 되었다.

DMB는 지상파, 위성파, 무선주파수대역을 모두 이용하여 방송 신호를 디지털 데이터로 전송하기 때문에 이동방송, 휴대방송 그리고 개인용 방송에 이르기까지 그 이용범위가 매우 넓고, 컨텐츠의 개발이 광범위하다는 장점이 있다.

DMB는 기술 표준과 네트워크 구성에 따라 크게 지상파 DMB와 위성 DMB로 분류되며, 지상파 DMB는 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplex: OFDM) 방식을 따른 것이고, 위성 DMB는 코드 분할 다중화(Code Division Multiplex: CDM) 방식을 이용한 것으로서 이동통신기술과 동일한 원리를 가진다.

이러한 DMB 수신 시스템은 크게 개인 휴대 단말기용과 차량 탑재용으로 구분되는데, 개인 휴대 단말기용 DMB수신 시스템은 기구적 설계가 용이한 반면, 차량 탑재용 DMB수신 시스템은 성능 구현 환경에 상대적으로 불리한 측면이 있다. 가령, 개인 휴대 단말기용 DMB수신 시스템은 슬림화된 하우징 내부에 구현되므로 신호 패스 라인이 짧게 형성될 수 있으나, 차량 탑재용 DMB 수신 시스템의 경우는, 차량 외부에 안테나가 위치되고 운전석 측에 DMB 수신 시스템이 설치되므로 안테나와 RF튜너 사이의 신호 패스 라인이 상당히 길게 형성된다.

이러한 기구적 구성의 차이에 따라, 개인 휴대 단말기용 DMB수신 시스템은 이득 증폭 기능이 구비되지 않은 수동형 안테나를 사용하여 데이터를 추출하거나, 차량 탑재용 DMB수신 시스템은 능동형 안테나를 사용하여 데이터를 추출한다. 상기 능동형 안테나는, 길이가 긴 신호 패스 라인 상에서 손실되는 신호를 보강하기 위한 것으로서, 소정 이득 수치로 신호를 증폭시키는 증폭단과 연결된다.

그러나, 능동형 안테나를 구비한 DMB수신 시스템은 약전계 신호가 수신되는 경우 수신신호를 증폭하여 정상적인 신호로 처리할 수 있으나, 아주 낮은 약전계 지역에서 위와 같은 방식으로 방송 데이터의 손실을 최소화하는데 한계가 있으며 안테나가 가지고 있는 특성으로 신호의 잡음과 왜곡 등이 발생할 수 있다.

더구나, 강전계 신호가 수신되는 경우, 예를 들어 DMB수신 시스템이 기지국 근처에 위치하여 강전계 신호를 수신하는 경우 필요 이상으로 신호가 증폭되어 RF튜너의 성능 구현에 영향을 주게 되고, 심한 경우 방송 데이터의 수신이 불가능해지는 상태가 되기도 한다.

이렇게 강전계 신호가 과도하게 증폭되면 증폭기가 포화 상태에 이르게 되고, 인접 간섭 신호도 함께 증폭되어 신호 선택도가 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 약전계 신호 및 강전계 신호를 수신하여 방송 데이터 손실을 최소화하기 위한 데이터 복원 방법 및 이를 실행하는 장치가 요구된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 방송 데이터 복원 방법 및 이를 실행하는 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 강전계 신호 및 약전계 신호를 이용하여 강전계 및 약전계 중 한쪽의 신호가 손실되었을 경우, 다른 한쪽의 신호를 이용하여 에러를 정정하여 데이터를 복원하는 방송 데이터 복원 방법 및 이를 실행하는 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방송 데이터 복원 장치는, 제 1 신호를 수신하는 제 1 안테나를 포함하는 제 1 RF 수신부; 제 1 안테나보다 낮은 이득을 갖고 제 2 신호를 수신하는 제 2 안테나를 포함하는 제 2 RF 수신부; 제 1 및 제 2 신호에 대해 에러 정정을 위한 블록단위의 부호화를 수행하고, 에러 손실률에 따라 플래그를 각각 설정하는 에러 정정부; 에러가 정정된 데이터를 제 1 및 제 2 메트릭스에 저장하고, 제 1 및 제 2 메트릭스를 비교하여 제 3 메트릭스를 출력하는 결합부;를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 방송 데이터 복원 방법은, 제 1 안테나로부터 제 1 신호를 수신하는 단계; 제 1 안테나보다 낮은 이득을 갖는 제 2 안테나로부터 제 2 신호를 수신하는 단계; 제 1 및 제 2 신호에 대해 에러 정정을 위한 블록단위의 부호화를 수행하고, 에러 손실률에 따라 플래그를 각각 설정하는 단계; 에러가 정정된 데이터를 제 1 및 제 2 메트릭스에 저장하고, 제 1 및 제 2 메트릭스를 비교하여 제 3 메트릭스를 출력하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 방송 데이터 복원 기술을 이용할 경우에는 제 1 신호를 위한 제 1 안테나 및 제 2 신호를 위한 제 2 안테나를 사용하여 강전계 및 약전계 중 한쪽의 신호가 손실되었을 경우, 다른 한쪽의 신호를 이용하여 에러를 정정하여 정상적으로 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 본 발명은 제 1 신호 및 제 2 신호에 대한 블록이 교차로 에러가 존재하여도 내부 메트릭스 알고리즘 조합을 통해 원래의 데이터로 복원할 수 있다는 장점이 있다.

[도 1]은 일반적인 도 디지털 방송 시스템의 방송 데이터 송신 장치에 적용되는 에러정정 부호화 장치를 나타낸다.
[도 2]는 일반적인 디지털 방송 시스템의 방송 데이터 수신 장치의 내부 구조를 나타낸다.
[도 3]은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 데이터 복원 장치의 내부 구조를 나타낸다.
[도 4] 및 [도 5]는 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 데이터 복원 장치가 방송 데이터를 복원하는 일 실시예를 나타낸다.
[도 6]은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 데이터 복원 과정을 나타낸다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

일반적으로, 시간 영역 동기를 이용하여 OFDM 신호를 전송하는 OFDM 송신단, 미리 결정된 주파수 대역에 대해 할당된 하나의 서비스를 제공하는 주파수 축에 대해 형성된 OFDM 신호를 시간축에 따라 재배열한다. OFDM 송신단은 시간축에 따라 형성된 OFDM 신호의 앞에 신호간의 간섭을 억제하기 위한 보호구간(Guard Interval: GI)을 삽입하고, 보호구간의 앞에 동기정보를 삽입하여 수신단으로 전송하다.

디지털 통신에서 데이터 전송 시 발생되는 에러를 정정해 주는 부분을 에러 정정 부호화(Error Correcting Coding: ECC)라 한다. 에러 정정 부호화에는 크게 블록 코드(Block Code)와 컨블루셔널 코드, 즉 길쌈 코드(Convolutional Code)로 나눌 수 있다.

블록 코드는 데이터를 블록단위로 부호화와 복호화를 수행한다. 컨블루셔널 코드는 일정 용량의 메모리를 이용해 이전 데이터와 현재 데이터를 통한 부호화를 수행한다. 이 가운데 블록 코드의 대표적인 방법이 RS 코딩(Reed-Solomon coding)이다. 특히, RS 코딩은 연집 에러에 강한 특징을 가지고 있다. RS 코딩은 전송할 메시지와 에러 정정을 위한 검색 바이트로 구성된다.

한편, 길쌈 코드의 대표적인 복호 방법은 비터비 알고리즘(Viterbi algorithm)이다. 비터비 알고리즘은 제한길이(Constraint Length: K)의 크기에 따라 복잡도가 지수승으로 증가하게 된다. 현재, K=7 또는 K=9가 실제로 가장 많이 이용된다. 그러면, [도 1]을 참조하여 일반적인 방송 데이터 송신 장치에 대해서 설명하기로 한다.

[도 1] 은 일반적인 디지털 방송 시스템의 방송 데이터 송신 장치에 적용되는 에러정정 부호화 장치를 나타낸다.

[도 1]을 참조하면, 에러정정 부호화 장치는 스크램블러(101), RS 인코더(102), 컨블루셔널 인터리버(103), 컨블루셔널 인코더 (104), 비트인터리버 (105), 심볼 맵퍼 (106), 모듈레이터 (107)를 포함하여 구성된다.

스크램블러(101)는 입력되는 MPEG-2 포맷의 TS(transport stream) 스트림에 유사 임의 이진 신호열(Pseudo Random Binary Sequence)을 섞어서 입력신호의 상관도(correlation)를 없앤다. RS 인코더(102)는 스크램블러(101)를 통과한 데이터를 입력 받아 에러정정을 위해 블록단위로 RS 부호화를 수행한다. 이때, RS 인코더(102)는 블록 터보 인코더로 대체될 수 있다. 즉, 인코더는 블록 코드 기반의 RS 인코더 또는 블록 터보 인코더 등이 사용됨으로써 일정한 에러 정정 능력이 확보된다. 이러한 구성을 채택함에 따라, 수신단의 수신환 경이 이동 및 휴대 수신 환경과 같은 열악한 수신 환경에서도 안정적인 디지털 방송 신호의 수신 및 에러 정정이 가능하다.

외부 인터리버로 사용되는 컨블루셔널 인터리버(103)는 RS 인코더에서 블록 단위로 부호화된 데이터를 재배열한다. 컨블루셔널 인터리버(103)에 의해 재배열된 데이터는 컨블루셔널 인코더(104)에 의해 부호화된다. 비트인터리버(105)는 데이터 통신 도중에 발생할 가능성이 있는 연집 에러를 실효적으로 분산하기 위해 비트단위로 데이터를 재배열한다. 심볼 맵퍼(106)는 비트인터리버(105)에서 비트단위로 재배열된 데이터에 대해 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation: QAM)의 일종인 16QAM, 64QAM, 256QAM QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등과 같은 심볼 맵핑을 수행한다.

모듈레이터(107)는 심볼 맵퍼(106)에서 맵핑된 데이터를 잔류측파대(Vestigial Side Band: VSB)변조 또는 부호화 직교 주파수 분할 다중(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing: CDFDM)변조 등과 같은 변조를 수행한다. 그러면 이하에서는, [도 2]를 참조하여 일반적인 디지털 방송 시스템의 방송 데이터 수신 장치의 내부 구조를 구체적으로 설명하기로 한다.

[도 2]는 일반적인 디지털 방송 시스템의 방송 데이터 수신 장치의 내부 구조를 나타낸다.

[도 2]를 참조하면, 방송 데이터 수신 장치는 제 1 RF 수신부(201a), 제 2 RF 수신부(201b), 제 1 튜너(202a), 제 2 튜너(202b), 스위칭부(203), 에러 정정부(204) 및 프로세서(205)를 포함하여 구성될 수 있다.

제 1 RF 수신부(201a) 및 제 2 RF 수신부(201b)에 각각 장착된 제 1 안테나 및 제 2 안테나의 이득은 고정되어 있다. 예를 들어 제 1 RF 수신부(201a)에 설치된 안테나의 이득은 강전계 신호를 수신하기 위한 이득으로 고정되어 있고, 제 2 RF 수신부(201b)에 설치된 안테나의 이득은 약전계 신호를 수신하기 위한 이득으로 고정되어 있을 수 있다.

일반적으로 방송 데이터 수신 장치내에 구비된 스위칭부(203)의 경우, 2 경로 다이버시티(2-path diversity)를 사용하는데, 이는 제 1 안테나와 제 2 안테나로부터 수신된 신호가 2개의 제 1 RF 수신부(201a) 및 제 2 RF 수신부(201b)에서 각가 처리되는 것을 말한다. 여기서, 다수의 안테나를 사용한다면 수신신호의 품질을 더욱 높일 수 있다. 그러나, 방송 데이터 수신 장치내에 2개 이상의 안테나를 장착할 경우는 공간적인 제약과 함께 기술적인 제약도 따른다. 예를 들어, 4 경로 다이버시티를 사용할 경우, 4개의 RF 수신부를 가져야 하고, 이로 인해, 전력소모량이 상당히 크기 때문에 단말기의 통화 사용시간이 급격히 줄어들게 되며, 4개의 RF 수신부를 구비하기 위한 많은 공간도 필요하다.

스위칭부(203)는 제 1 안테나 및 제 2 안테나의 감도를 검출한 후 상대적으로 양호간 안테나를 선택하기 위한 안테나 선택 신호를 제공하고, 제 1 안테나 및 제 2 안테나 중 안테나 선택 신호에 따라 선택된 하나의 안테나를 이용하여 신호를 수신한다. 즉, 스위칭부(203)는 강전계 지역 또는 인접신호, 즉 아날로그 및 디지털 신호가 강한 지역에서는 이득이 작은 안테나를 사용하고, 약전계 지역 또는 인접신호가 약한 지역에서는 이득이 큰 안테나를 사용하도록 한다.

예를 들어, 스위칭부(203)는 강전계 신호를 위한 제 1 안테나 및 약전계 신호를 위한 제 2 안테나 중 제 1 안테나의 감도가 상대적으로 양호하다고 판단함에 따라, 방송 데이터 수신 장치가 강전계 지역에 존재한다고 판단하고, 이에 따라 강전계 신호를 수신하기 위한 이득으로 설정된 제 1 안테나가 선택되며, 제 1 RF 수신부(201a)는 제 1 안테나를 이용해 신호를 수신하고, 제 1 튜너(202a)는 내장된 ADC를 이용하여 제 1 RF 수신부(201a)에 의해서 수신된 신호를 디지털 신호로 변환한다.

에러 정정부(204)는 내장된 디코더, 예를 들어 블록 코드 기반의 RS 디코더 또는 블록 터보 디코더를 적용하여 일정한 에러 정정 능력을 확보함으로써, 이동 및 휴대 환경과 같은 수신 환경이 열악한 상황에서도 안정적인 방송신호의 수신 및 에러 정정을 통한 신호의 복원이 가능하다. 하지만, 아주 높은 강전계 또는 아주 낮은 약전계에서는 위와 같은 방식으로 데이터 손실을 최소화하는데 한계가 있으며 안테나를 가지고 있는 특성으로 신호의 잡음과 왜곡 등이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 프로세서(205)는 에러 정정부(204)에 의해 에러가 정정된 데이터를 수신하여 AV(Audio Video)처리한다. 그러면 이하에서는, [도 3]을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 데이터 복원 장치의 내부 구조를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

[도 3]은 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 데이터 복원 장치의 내부 구조를 나타낸다.

[도 3]을 참조하면, 본 발명에 따른 방송 데이터 복원 장치는 제 1 RF 수신부(301a), 제 2 RF 수신부(301b), 제 1 튜너(302a), 제 2 튜너(302b), 제 1 에러 정정부(303a), 제 2 에러 정정부(303b), 조합부(304), 프로세서(305)를 포함하여 구성될 수 있다.

제 1 RF 수신부(301a) 및 제 2 RF 수신부(301b)에는 제 1 안테나 및 제 2 안테나가 각각 장착되어 있고, 제 1 안테나 및 제 2 안테나는 제 1 신호 및 제 2 신호를 각각 수신한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 1 안테나의 이득은 강전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득, 즉 중간 값에서부터 큰 값사이의 이득으로 설정되어 있고, 제 2 안테나의 이득은 약전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득, 즉 작은 값에서부터 중간 값사이의 이득으로 설정되어 있다.

따라서, 제 1 안테나를 통해서 수신되는 전력신호인 제 1 신호는 강전계 신호가 될 수 있고, 제 2 안테나를 통해서 수신되는 전력신호인 제 2 신호는 약전계 신호가 될 수 있다. 반면, 제 1 안테나의 이득은 약전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득으로 설정될 수 있고, 제 2 안테나의 이득은 강전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득으로 설정될 수 있음에 유의해야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 안테나의 이득을 중간 값에서부터 큰 값 사이의 이득으로 설정하기 위해서, 제 1 안테나를 통해서 수신되는 제 1 신호는 이득을 높이기 위한 회로에 인가될 수 있다. 이렇게 이득을 높이기 위한 회로는 다수의 저항(Resistor), 인덕터(Inductor), 캐패시터(Capacitor), 트랜지스터(Transistor) 등을 이용하는 증폭회로로 구성할 수 있다.

이와 같은 증폭회로는 일종의 증폭기(Amplifier)에 해당하며, 이는 당업자가 용이하게 이해할 수 있는 것이므로 그 자세한 설명은 생략한다. 특히, 제 1 안테나는 이득을 높이기 위하여 액티브 타입(Active Type)의 회로를 적용할 수 있다. 하지만, 패시브(Passive) 타입의 회로를 이용하여 충분한 이득(Gain)을 확보할 수 있을 경우, 임피던스 매칭과 필터링 기능이 추가된 패시브 타입의 회로를 채택할 수도 있다. 이러한 기능이 추가된 패시브 타입의 회로는 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 안테나의 이득을 낮은 값에서부터 중간 값 사이의 이득으로 설정하기 위해서, 제 1 안테나와는 달리 별다른 증폭 과정을 거치지 않으며, 이에 따라 제 1 안테나보다 낮은 이득을 갖는다. 이렇게, 낮은 이득으로 설정하기 위해서 제 2 안테나는 일반적인 패시브 타입의 회로를 이용하는 것이 바람직하다. 물론, 제 2 안테나의 수신율을 보다 향상시키기 위하여 제 1 안테나와 마찬가지로 임피던스 매칭 및 필터링 기능을 수행하는 회로를 더 채용할 수도 있으나, 본 발명에 따른 제 2 안테나는 작은 값에서부터 중간 값 사이의 이득으로 설정되기 위하여 별다른 증폭 과정을 거치지 않는다.

제 1 튜너(302a)는 제 1 RF 수신부(301a)에 장착된 제 1 안테나에 의해 수신된 제 1 신호를 내장된 ADC를 이용하여 디지털 신호로 변환하고, 제 2 튜너(302b)는 제 2 RF 수신부(301b)에 장착된 제 2 안테나에 의해 수신된 제 2 신호를 내장된 ADC를 이용하여 디지털 신호로 변환한다. 이때, 제 1 튜너(302a) 및 제 2 튜너(302b)는 하나의 튜너로 구성될 수 있음에 유의해야 한다.

제 1 에러 정정부(303a) 및 제 2 에러 정정부(303b)는 제 1 튜너(302a) 및 제 2 튜너(303b)에 의해 디지털 신호로 변환된 제 1 신호 및 제 2 신호를 수신한 후, 제 1 신호 및 제 2 신호의 에러를 정정한다. 즉, 제 1 에러 정정부(303a) 및 제 2 에러 정정부(303b)는 내장된 RS 디코더를 이용하여 [도 1]의 RS 인코더에 의해서 부호화된 데이터를 복호한다.

또한, 제 1 에러 정정부(303a) 및 제 2 에러 정정부(303b)는 정정 능력 이상으로 발생한 에러들에 대해서 에러 플래그(flag)를 설정한다. 즉, 제 1 에러 정정부(303a) 및 제 2 에러 정정부(303b)는 에러 손실률이 미리 결정된 임계값 이상인 경우 에러 플래그를 설정하고, 그렇지 않은 경우 에러 플래그를 설정하지 않는다. 반면, 제 1 에러 정정부(303a) 및 제 2 에러 정정부(303b)는 하나의 에러 정정부로 구성될 수 있음에 유의해야 한다.

조합부(304)는 제 1 에러 정정부(303a)와 제 2 에러 정정부(303b)에 의해 에러가 정정된 데이터를 수신한다. 이때, 조합부(304)는 내부적으로 데이터를 저장하여 비교할 수 있는 메트릭스 구조로 되어 있다. 따라서, 데이터를 제 1 메트릭스 및 제 2 메트릭스에 각각 저장한 후, 제 1 메트릭스 및 제 2 메트릭스에 저장한 데이터를 교차로 비교하여 에러 플래그의 상태가 미설정 상태로 결정된 데이터 블록을 결합한다. 프로세서(305)는 조합부(304)에 의해 조합된 제 3 메트릭스를 수신하여 AV(Audio/Video)처리한다. 그러면 이하에서는, [도 4] 및 [도 5]를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 데이터 복원 장치가 방송 데이터를 복원하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

[도 4] 및 [도 5]는 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 데이터 복원 장치가 방송 데이터를 복원하는 일 실시예를 나타낸다.

[도 4]의 실시예는 방송 데이터 복원 장치가 강전계 지역 또는 인접신호, 즉 아날로그 및 디지털 신호가 강한 지역에 위치하고, 강전계 신호를 수신하기 위해 이득이 큰 제 1 안테나가 제 1 신호를 수신하고, 약전계 신호를 수신하기 위해 이득이 작은 제 2 안테나가 제 2 신호를 수신한 경우의 예시도이다. 이때, 방송 데이터 복원 장치가 강전계 지역 또는 인접신호가 강한 지역에서 존재하기 때문에 이득이 큰 제 1 안테나를 통해서 수신된 제 1 신호에는 에러가 많이 존재하고, 이득이 작은 제 2 안테나를 통해서 수신된 제 2 신호는 거의 정상적이다. 따라서, 방송 데이터 복원 장치는 제 1 신호 및 제 2 신호에서 에러가 없는 부분을 합쳐서 거의 완벽한 신호로 복구할 수 있다.

[도 5]의 실시예는 방송 데이터 복원 장치가 약전계 지역 또는 인접신호, 즉 아날로그 및 디지털 신호가 약한 지역에 위치하고, 강전계 신호를 수신하기 위해 이득이 큰 제 1 안테나가 제 1 신호를 수신하고, 약전계 신호를 수신하기 위해 이득이 작은 제 2 안테나가 제 2 신호를 수신한 경우의 예시도이다. 이때, 방송 데이터 복원 장치가 약전계 지역 또는 인접신호가 약한 지역에서 존재하기 때문에 이득이 큰 제 1 안테나를 통해서 수신된 제 1 신호는 겅의 정상적이고, 이득이 작은 제 2 안테나를 통해서 수신된 제 2 신호에는 에러가 많이 존재한다. 따라서, 방송 데이터 복원 장치는 제 1 신호 및 제 2 신호에서 에러가 없는 부분을 합쳐서 거의 완벽한 신호로 복구할 수 있다.

[도 4] 및 [도 5]를 참조하면, 조합부(304)는 제 1 에러 정정부(303a) 및 제 2 에러 정정부(303b)에 의해 에러가 정정된 데이터를 각각 수신하고, 수신한 데이터를 제 1 메트릭스(401a, 501a) 및 제 2 메트릭스(401b, 501b)에 각각 저장한다. 이때, 제 1 메트릭스(401a, 501a) 및 제 2 메트릭스(401b, 501b)는 복수개의 블록으로 구성되며, 복수개의 블록은 [도 1]의 인코더에 의해 RS 부호화가 수행되는 처리 단위를 의미한다.

즉, 조합부(304)는 제 1 메트릭스(401a, 501a)에 강전계 신호를 수신하기 위해 이득이 큰 제 1 안테나가 수신한 제 1 신호에 대해서, 제 1 에러 정정부(303a)에 의해 에러 정정을 위해 블록 단위로 인코딩된 데이터를 저장한다. 또한, 조합부(304)는 제 1 메트릭스(402a, 502a)에 약전계 신호를 수신하기 위해 이득이 작은 제 2 안테나가 수신한 제 2 신호에 대해서, 제 2 에러 정정부(303b)에 의해 에러 정정을 위해 블록 단위로 인코딩된 데이터를 저장한다.

조합부(304)는 제 1 메트릭스(401a, 501a) 및 제 2 메트릭스(401b, 501b)에 각각 저장한 데이터를 교차로 비교하여 에러 플래그의 상태가 미설정 상태로 결정된 데이터 블록을 결합하여 정상적인 데이터 블록을 포함하는 제 3 메트릭스(403, 503)를 출력한다. 예를 들어, 제 1 메트릭스(401a, 501a) 및 제 2 메트릭스(401a, 501a)를 각각 저장한 데이터를 교차로 비교하면서 에러 플래그가 설정되어 있는 데이터 블록, 즉 [도 3] 및 [도 4]의 메트릭스 상 블록에서 E은 사용하지 않고, 에러 플래그가 설정되어 있지 않은 데이터 블록, 즉 [도 3] 및 [도 4]의 메트릭스 상 블록에서 A를 이용하여 거의 완벽한 신호를 복구할 수 있다. 그러면 이하에서는, [도 6]을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 방송 데이터 복원 과정을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

[도 6]은 본 발명의 일 실시예에 따라 방송 데이터가 복원되는 과정을 나타낸다.

[도 6]을 참조하면, 방송 데이터 복원 장치는 제 1 안테나로부터 제 1 신호를 수신하고(S601), 제 1 안테나보다 낮은 이득을 갖는 제 2 안테나로부터 제 2 신호를 수신한다(S602). 이때, 제 1 안테나는 강전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득으로 설정되어 있고, 제 2 안테나는 약전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득으로 설정되어 있다.

방송 데이터 복원 장치는 제 1 및 제 2 신호에 대해 에러 정정을 위한 블록단위의 부호화를 수행하여 에러 손실률에 따라 플래그를 각각 설정한다(S603). [도 6]에는 도시하지 않았지만, 방송 데이터 복원 장치는 에러 손실률이 미리 결정된 임계값 이상은 경우 에러 플래그를 설정하고, 그렇지 않은 경우 플래그를 설정하지 않는다. 그 후, 방송 데이터 복원 장치는 플래그가 설정되지 않은 블록들을 결합하여 데이터를 출력한다(S604).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

101: 스트램블러 102: RS 인코더
103: 컨블루셔널 인터리버 104: 컨블루셔널 인코더
105: 비트 인터리버 106: 심볼맵퍼
107: 모듈레이터 201a, 301a: 제 1 RF 수신부
201b, 301b: 제 2 RF 수신부 202a, 302a: 제 1 튜너
202b, 302b: 제 2 튜너 203: 스위칭부
204: 에러 정정부 205, 305: 프로세스
303a: 제 1 에러 정정부 303b: 제 2 에러 정정부
304: 조합부

Claims

제 1 신호를 수신하는 제 1 안테나를 포함하는 제 1 RF 수신부;
상기 제 1 안테나보다 낮은 이득을 갖고 제 2 신호를 수신하는 제 2 안테나를 포함하는 제 2 RF 수신부;
상기 제 1 및 제 2 신호에 대해 에러 정정을 위한 블록단위의 부호화를 수행하고, 상기 에러 손실률에 따라 플래그를 각각 설정하는 에러 정정부;
상기 에러가 정정된 데이터를 제 1 및 제 2 메트릭스에 저장하고, 상기 제 1 및 제 2 메트릭스를 비교하여 제 3 메트릭스를 출력하는 결합부;
를 포함하여 구성되는 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에러 정정부는 상기 에러 손실률이 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 플래그를 설정하는 것을 특징으로 하는 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 결합부는 상기 제 1 및 제 2 메트릭스를 비교하여 플래그가 설정되어 있지 않은 블록을 제 3 메트릭스로 출력하는 것을 특징으로 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제 1 안테나는 강전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제 2 안테나는 약전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 장치.
제 1 안테나로부터 제 1 신호를 수신하는 단계;
상기 제 1 안테나보다 낮은 이득을 갖는 제 2 안테나로부터 제 2 신호를 수신하는 단계;
상기 제 1 및 제 2 신호에 대해 에러 정정을 위한 블록단위의 부호화를 수행하고, 상기 에러 손실률에 따라 플래그를 각각 설정하는 단계; 및
상기 에러가 정정된 데이터를 제 1 및 제 2 메트릭스에 저장하고, 상기 제 1 및 제 2 메트릭스를 비교하여 제 3 메트릭스를 출력하는 단계
를 포함하여 구성되는 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 플래그를 각각 설정하는 단계는,
상기 에러 손실률이 미리 결정된 임계값 이상인 경우, 플래그를 설정하는 것을 특징으로 하는 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 제 3 메트릭스를 출력하는 단계는,
상기 제 1 및 제 2 메트릭스를 비교하여 플래그가 설정되어 있지 않은 블록을 제 3 메트릭스로 출력하는 것을 특징으로 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제 1 안테나는 강전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제 2 안테나는 약전계 신호전력과 복사효율을 높이기 위한 이득으로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 비대칭 게인을 이용한 방송 데이터 복원 방법.