KR101273358B1

KR101273358B1 - 통신 시스템에서 차세대 지상파 디지털 멀티미디어 신호 송수신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101273358B1
Application number: KR1020110052145A
Authority: KR
Inventors: 정영호; 한기석; 이창목
Original assignee: 한국항공대학교산학협력단
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-06-12
Also published as: KR20120133488A

Abstract

본원은 통신 시스템에서 방송 신호를 송신하는 방법에 있어서, 제1송신 방식을 사용하여 기본 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시켜 지연 신호로생성하는 과정과, 제2송신 방식을 사용하여 화질 개선 입력 신호를 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)시켜 2개의 STBC 신호로 생성하는 과정과, 상기 기본 입력 신호와 상기 지연 신호 및 상기 2개의 STBC 신호를 사용하여 생성한 제1신호 및 제2신호를 2개의 송신 안테나를 사용하여 송신하는 과정을 포함한다.

Description

통신 시스템에서 차세대 지상파 디지털 멀티미디어 신호 송수신 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING ADVANCED TERRESTRIAL DIGITAL MULTIMEDIA BROADCASTING SYSTEM SIGNAL IN A COMMUNICATION SYSTEM }

본 발명은 통신 시스템에서 차세대 지상파 디지털 멀티미디어 신호 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.

21세기 정보화 사회에서 방송 통신 서비스는 본격적인 디지털화, 다채널화, 광대역화, 고품질화, 글로벌화와 양방향화의 시대를 맞이하고 있다. 또한 사람들이 집 밖에서 생활하는 시간이 늘어남에 따라, 집 밖에서 TV 방송을 시청하는 것에 대한 요구가 크게 증가하고 있다. 이러한 상황에서 국제적으로 고정, 휴대 및 이동 수신을 위한 이동 멀티미디어 방송 시스템 개발에 많은 연구가 수행되고 있다. 현재 이동 멀티미디어 방송 서비스를 위해 개발된 이동멀티미디어 방송 시스템 표준들 중 하나인 지상파 디지털 멀티미디어 방송(T-DMB: Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting)은, 고층 건물로 둘러싸인 지역이나 고속으로 이동 중인 차량과 같은 열악한 조건에서 동영상 방송을 정상적으로 서비스하는 데 이용되고 있다. 최근에는 기존의 T-DMB보다 데이터 전송 속도와 채널 용량을 증가시켜 3차원 DMB를 구현하거나 가정용 TV 수신기로도 볼 수 있도록 하는 진화형 지상파 DMB(AT-DMB: Advanced T-DMB) 기술이 개발되고 있다.

그리고, 빠른 데이터 전송률을 보장하기 위해서 이동 통신 시스템은 계속해서 진화하고 있기 때문에, 실질적인 통신 환경에서는 기존의 이동 통신 시스템의 규격을 따르는 단말(이하, '기존 단말'이라 칭함)과 진화된 이동 통신 시스템의 규격에 따른 단말(이하, '진화된 단말'이라 칭함)이 혼재하게 된다.

이러한 통신 환경 하에서, 상기 AT-DMB는 T-DMB와 역 호환성을 유지하면서, 진화된 단말을 동시에 지원할 수 있다. 이 경우, 상기 AT-DMB는 진화된 단말에게 T-DMB가 지원하는 화질 대비 향상된 화질을 지원하기 위한 추가 정보를 송신한다. 이로 인해서, T-DMB의 서비스 커버리지(service coverage)가 감소되는 문제점이 있다. 또한, 서비스 커버리지가 감소된 T-DMB를 수신하는 기존 단말은 성능 저하가 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 통신 시스템에서 T-DMB의 성능을 유지하면서, AT-DMB의 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 CDD 방식과 STBC 방식을 사용하여 AT-DMB 신호를 구성하는 BL 신호 및 AL 신호를 각각 생성하고, 각각 독립적인 송신 채널을 통해서 송신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 방송 신호를 송신하는 방법에 있어서, 제1송신 방식을 사용하여 기본 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시켜 지연 신호로생성하는 과정과, 제2송신 방식을 사용하여 화질 개선 입력 신호를 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)시켜 2개의 STBC 신호로 생성하는 과정과, 상기 기본 입력 신호와 상기 지연 신호 및 상기 2개의 STBC 신호를 사용하여 생성한 제1신호 및 제2신호를 2개의 송신 안테나를 사용하여 송신하는 과정을 포함한다.

본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 통신 시스템에서 방송 신호를 수신하는 방법에 있어서, 제1송신 방식과 제2송신 방식을 각각 사용하여 생성된 제1신호 및 제2신호를 포함하는 방송 신호를 수신하는 과정과, 상기 방송 신호에 포함된 상기 제1신호에 대한 정보를 획득하는 과정과, 상기 방송 신호에 포함된 상기 제2신호가 송신된 채널의 파일럿 신호에 대한 정보를 획득하는 과정과, 상기 제1신호에 대한 정보와, 상기 파일럿 신호에 대한 정보를 사용하여 상기 방송 신호로부터 상기 제2신호를 복원하는 과정을 포함한다.

본 발명에서 제안하는 장치는; 통신 시스템에서 방송 신호를 송신하는 장치에 있어서, 제1송신 방식을 사용하여 기본 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시켜 지연 신호를 생성하고, 제2송신 방식을 사용하여 화질 개선 입력 신호를 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)을 수행하여 2개의 STBC 신호로 생성하는 신호 생성부와, 상기 기본 입력 신호와 상기 지연 신호 및 상기 2개의 STBC 신호를 사용하여 생성한 제1신호 및 제2신호를 2개의 송신 안테나를 사용하여 송신하는 송신부를 포함한다.

본 발명에서 제안하는 다른 장치는; 통신 시스템에서 방송 신호를 수신하는 장치에 있어서, 제1송신 방식과 제2송신 방식을 각각 사용하여 생성된 제1신호 및 제2신호를 포함하는 방송 신호를 수신하는 수신부와, 상기 방송 신호에 포함된 상기 제1신호에 대한 정보를 획득하고, 상기 방송 신호에 포함된 제2신호가 송신된 채널의 파일럿 신호에 대한 정보를 획득하고, 상기 제1신호에 대한 정보와, 상기 파일럿 신호에 대한 정보를 사용하여 상기 방송 신호로부터 상기 제2신호를 복원하는 복원부를 포함한다.

본 발명은 AT-DMB 신호를 구성하는 BL 신호와 AL 신호 각각에 대해 서로 다른 송신 방식(CDD 및 STBC) 및 독립적인 채널을 사용함으로써, 기존 T-DMB 신호 대비 서비스 커버리지가 감소되는 단점을 줄이고, AT-DMB의 장점인 고화질의 신호가 수신 가능한 서비스 커버리지가 증가되는 효과를 가져오게 된다.

도 1a는 일반적으로 AT-DMB와 T-DMB를 동시에 지원하는 통신 시스템의 개략적인 구성도.
도 1b는 일반적으로 AT-DMB와 T-DMB를 동시에 지원하는 통신 시스템에서 AT-DMB 신호와 T-DMB 신호가 수신되는 환경을 도시한 도면.
도 2는 T-DMB 신호와 AT-DMB 신호의 성능을 비교한 그래프.
도 3a는 일반적인 CDD 방식을 사용하는 송신기의 개략적인 구성도.
도 3b는 일반적인 AT-DMB 송신기의 구성도의 일 예.
도 4a는 본 발명의 제1실시 예에 따른 AT-DMB 송신기.
도 4b는 본 발명의 제2실시 예에 따른 AT-DMB 송신기.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 AT-DMB 송신기의 동작 흐름도.
도 6a,b는 본 발명의 실시 예에 따른 AT-DMB 수신기의 개략적인 구성도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 AT-DMB 수신기의 동작 흐름도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 효과를 보여주는 그래프.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 AT-DMB와 T-DMB를 동시에 지원하는 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 장치를 제안한다.

도 1a는 일반적으로 AT-DMB와 T-DMB를 동시에 지원하는 통신 시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1a를 참조하면, 상기 통신 시스템은 상위 계층(100)과, 기지국(110)과, T-DMB 수신기(115) 및 AT-DMB 수신기(120)을 포함한다.

상기 상위 계층(100)은 스케일러블 비디오 부호화(SVC: Scalable Video Coding)부(102)와, 계층 변조부(104) 및 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 변조부(106)를 포함한다. 상기 SVC부(102)는 수신기들에게 제공하고자 하는 멀티미디어 방송 신호 예를 들어, 비디오 신호가 입력되면, 상기 비디오 신호를 SVC한 후, 상기 계층 변조부(104)로 전달한다.

상기 계층 변조부(104)는 입력 신호를 T-DMB 신호인 기본 계층(BL: Basic Layer) 신호로 생성하기 위해서 DQPSK(Differential Quadrature phase-shift keying) 등 변조 방식을 사용하여 상기 입력 신호를 변조하는 BL 변조기(104a)와, 상기 입력 신호를 AT-DMB 신호에 포함되는 진화 계층(AL: Advanced Layer) 신호로 생성하기 위해서 QPSK 또는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식을 사용하여 상기 입력 신호를 변조하는 AL 변조기(104b)를 포함한다. 이후, 상기 BL 변조기(104a) 및 AL 변조기(104b) 각각으로부터 출력된 신호는 상기 RF 변조부(106)로 전달되어 RF 채널에 적합한 신호로 변조된 후, 상기 기지국(110)을 통해서 해당 수신기 즉, T-DMB 수신기(115)와 AT-DMB 수신기(120) 각각에게 전달된다.

도 1b는 일반적으로 AT-DMB와 T-DMB를 동시에 지원하는 통신 시스템에서 AT-DMB 신호와 T-DMB 신호가 수신되는 환경을 도시한 도면이다.

도 1b를 참조하면, 상기 기지국(110)은 AT-DMB 신호인 BL 신호 및 AL 신호의 조합과 T-DMB 신호인 BL 신호를 방송한다. 그러면, 단말 2에 비해 신호대 잡음비(SNR: Signal to noise)가 높은 단말 1이 상기 BL 신호 및 AL 신호의 조합을 수신하고, 상기 단말 1에 비해 SNR이 낮은 단말 2는 상기 BL 신호를 수신한다.

도 1c는 일반적인 BL+AL 신호와 BL 신호를 도시한 도면이다.

도 1c를 참조하면, T-DMB 신호는 기본적인 BL(130)신호만을 송신하는 데 비해, AT-DMB 신호는 화질 향상 등을 위한 추가 정보인 AL(135)신호를 상기 BL 신호에 추가하여 송신한다.

도 2는 T-DMB 신호와 AT-DMB 신호의 성능을 비교한 그래프이다.

도 2를 참조하면, 동일한 비트 오류률(BER: Bit Error Rate)의 값을 갖는 T-DMB 신호의 SNR 대비 AT-DMB 신호의 SNR이 높은 값을 갖음을 확인할 수 있다. 여기서는, 상기 AT-DMB 신호의 일 예로서, ADPSK(Amplitude Differential Phase Shift Keying) 변조 및 Q 모드(mode) 변조를 수행한 경우의 BL 신호와 AL 신호를 사용하였다. 여기서, HP는 BL 신호를 나타내고, LP는 AL 신호를 나타낸다.

결과적으로, 상기 AT-DMB 신호는 기존 T-DMB 신호에 비해 추가 정보인 AL 신호를 더 포함하므로, T-DMB 신호를 송신하기 위한 서비스 커버리지가 감소하게 된다.

그러므로, 본 발명에서는 다수의 송신 안테나들을 사용하여 BL 신호와 AL 신호에 서로 다른 송신 방식을 적용함으로써, BL 신호의 서비스 커버리지 감소를 줄일 수 있는 신호 송수신 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, BL 신호만이 수신 가능한 기존 단말의 경우, 다수의 송신 안테나들이 존재 여부에 상관없이 기존 수신 방법을 사용할 수 있도록 사이클릭 딜레이 다이버시티(CDD: Cyclic Delay Diversity) 방식을 사용한다. 그리고, BL 신호뿐만 아니라 AL 신호도 수신 가능한 진화된 단말의 경우, 인지하고 있는 송신 방법을 통해서 송신된 AL 신호를 디코딩(decoding)하도록 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding) 방식을 사용한다.

일반적인 AT-DMB 신호 송신기의 경우, 동일 채널을 통해서 BL 신호와 AL 신호를 송신한다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 BL 신호와 AL 신호 각각의 수신 성능을 보장하기 위해서 BL 신호와 AL 신호 각각을 서로 다른 채널을 통해서 송신하는 방법을 제안한다.

도 3a는 일반적인 CDD 방식을 사용하는 송신기의 개략적인 구성도이다.

도 3a를 참조하면, 송신기(300)는 지연부(302)와, RF 변조부들(304a,b) 및 두 개의 송신 안테나 1, 2(304a,b)를 포함한다. 상기 송신기(300)로 입력된 입력 신호는 2개의 경로(path)를 거쳐 상기 2개의 송신 안테나 1, 2(304a,b) 각각을 통해서 송신된다. 먼저, 첫 번째 경로로 입력된 상기 입력 신호는 RF 변조부(304a)를 통해서 RF 변조된 후, 상기 송신 안테나 1(304a)을 통해서 출력된다. 다음으로, 두 번째 경로로 입력된 상기 입력 신호는 상기 지연부(302)를 통해서 일정 단위 시간 시간만큼 지연된 후, 상기 RF 변조부(304b)를 통해서 RF 변조되어 상기 송신 안테나 2(304b)를 통해서 출력된다.

요약하자면, CDD 방식은 하나의 입력신호를 2개의 신호 즉, 상기 입력 신호 자체와, 상기 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시킨, 지연된 입력 신호를 다른 송신 안테나를 통해서 출력하는 송신 방식이다.

도 3b는 일반적인 AT-DMB 송신기의 구성도의 일 예이다.

도 3b를 참조하면, AT-DMB 송신기(310)는 입력 신호를 AT-DMB 신호가 포함하는 BL 신호와 AL 신호 각각으로 생성하기 위한 구성들을 포함한다. 구체적으로, 상기 AT-DMB 송신기(300)는 상기 BL 신호를 생성하기 위한 콘볼루셔널(convolutional) 부호기(312), 전송 프레임 MUX(314), QPSK 변조부(316), 주파수 인터리버(318), DPSK 변조부(320)를 포함한다. 그리고, 상기 AT-DMB 송신기(310)는 상기 AL 신호를 송신하기 위한 터보(turbo)부호기(322), 전송 프레임 MUX(324), BPSK/QPSK 변조기(326) 및 주파수 인터리버(328)를 포함한다. 상기에서 언급한 바와 같은 상기 AT-DMB 송신기(310)가 포함하는 세부 구성들은 일반적인 송신기에 포함된 구성들과 동일하게 동작하며 본 발명에서 제안하는 기술이 아니므로, 본 명세서에서는 그 상세한 설명을 생략한다.

상기 AT-DMB 송신기(310)는 입력 신호를 상기에서 나열한 BL 신호와 AL 신호 각각을 생성 위해서 구비된 세부 구성들 각각을 통과시켜 생성한 두 신호를 계층 변조부(330)로 입력한다. 상기 계층 변조부(330)는 상기 두 신호를 합산기(332)를 통해서 합한 후, 합산 신호를 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal frequency-division multiplexing) 변조부(334)로 입력한다. 상기 OFDM 변조부(334)는 위상 기준 심볼(PRS: Phase Reference Symbol) 삽입부(336)에서 입력된 PRS과 상기 합산 신호를 OFDM 변조 한 후 AT-DMB 신호로서 출력한다. 즉, 상기 AT-DMB 송신기(310)를 통해서 출력되는 AT-DMB 신호가 포함하는 BL 신호와 AL 신호는 동일 채널을 통해서 방송된다.

이하, 본 발명의 실시 예에서는 AT-DMB 신호가 포함하는 BL 신호 및 AL 신호 각각의 성능을 보장하기 위해서 입력 신호에 서로 다른 송신 방식을 적용하여 BL 신호 및 AL 신호 각각을 생성한 후, 서로 다른 채널을 통해서 방송한다. 구체적으로, 상기 BL 신호의 경우 상기 CDD 방식을 적용하여 생성되고, 상기 AL 신호의 송신 채널과 독립된 채널을 통해서 방송된다. 그리고, 상기 AL 신호의 경우 상기 CDD 방식보다 높은 성능을 갖는 STBC 방식을 적용하여 생성하되, 역시 상기 BL 신호의 송신 채널과 독립된 채널을 통해서 방송된다.

이를 위해서 본 발명의 실시 예에서는 해당 단말이 STBC 방식을 적용하여 생성된 AL 신호가 송신되는 채널을 CDD 방식으로 생성된 BL 신호의 송신 채널과 구분할 수 있도록 상기 AL 신호가 송신되는 채널을 구분하기 위한 파일럿 신호를 상기 AL 신호에 삽입한다. 구체적으로, 본 발명의 제1실시 예에서는 상기 AL 신호가 송신되는 채널들 구분하기 위한 파일럿 신호 삽입 및 BL 신호의 CDD 방식 적용을 위한 지연 절차를 OFDM 변조 이전에 수행하는 AT-DMB 송신기 및 송신 동작을 제안한다.

다음으로, 본 발명의 제2실시 예에서는 상기 AL 신호의 송신 채널에 대한 파일럿 신호 삽입을 OFDM 변조 시 수행하고, 그 이후 BL 신호의 CDD 방식 적용을 위한 지연 절차를 수행하는 AT-DMB 송신기 및 송신 동작을 제안한다.

도 4a는 본 발명의 제1실시 예에 따른 AT-DMB 송신기를 설명한다.

도 4a를 참조하면, AT-DMB 송신기(400)는 STBC부(402), 파일럿 신호 삽입부(404), 지연부(406), 합산부1(408), 합산부2(410), 계층 변조부1,2(412a,b), RF 변조부1,2(414a,b) 및 송신 안테나1,2(416a,b)를 포함한다.

AT-DMB 송신기(400)에 입력 신호가 수신되면, 상기 입력 신호를 경로 1에 위치한 상기 합산부 1(408) 및 경로 2와 연결되는 상기 지연부(406)로 입력된다. 상기 지연부(406)는 입력된 상기 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시킨 후, 상기 경로 2에 위치한 상기 합산부2(410)로 입력한다.

상기 동작과 동시에, AT-DMB 송신기(400)는 상기 입력 신호를 STBC부(420)에 입력시킨다. 그러면, 상기 STBC부(420)는 상기 입력 신호에 대해 STBC를 수행한 후, 2개의 STBC 신호를 생성하여 상기 파일럿 신호 삽입부(404)에 입력한다. 그러면, 상기 파일럿 신호 삽입부(404)는 상기 2개의 STBC 신호 각각에 AL 신호가 송신되는 채널을 구분하기 위한 파일럿 신호를 삽입한 후, 상기 합산부1(410) 및 상기 합산부2(408) 각각으로 출력한다.

그러면, 상기 합산부1(410)은 상기 파일럿 신호 삽입부(404)를 통해서 입력된 신호와 상기 경로 1로 진입한 입력 신호를 합산하여 생성한 합산 신호를 상기 계층 변조부1(412a)로 입력한다. 그러면, 상기 계층 변조부1(412a)는 상기 합산 신호에 대해 PRS와 함께 OFDM 변조를 수행하고, 상기 OFDM 변조가 수행된 신호를 RF 변조부1(414a)로 입력한다. 그러면, 상기 RF 변조부1(414a)는 상기 OFDM 변조가 수행된 신호에 대해 RF 변조를 수행한 후, RF 변조된 신호를 상기 송신 안테나1(414b)로 입력한다.

상기 합산부2(408)는 상기 파일럿 신호 삽입부(404)를 통해서 입력된 신호와 상기 지연부(406)로부터 입력된 지연 신호를 합산하여 생성한 합산 신호를 상기 계층 변조부2(412b)로 입력한다. 상기 계층 변조부2(412b)는 상기 합산 신호에 대해 PRS와 함께 OFDM 변조를 수행한 후, 상기 OFDM 변조가 수행된 신호를 RF 변조부2(414b)로 입력한다. 그러면, 상기 RF 변조부2(414b)는 OFDM 변조가 수행된 신호에 대해 RF 변조를 수행한 후, RF 변조된 신호를 상기 송신 안테나2(414b)로 입력된다. 이후, 상기 송신 안테나1(414a) 및 상기 송신 안테나2(414b)는 각각 입력된 신호를 방송한다.

도 4b는 본 발명의 제2실시 예에 따른 AT-DMB 송신기를 설명한다.

도 4b를 참조하면, AT-DMB 송신기(420)는 계층 변조부(422), STBC부(424), OFMD 변조부 1,2(426a,b), 합산부1(428), 지연부(430), 합산부2(432), RF 변조부1,2(434a,b) 및 송신 안테나1,2(436a,b)를 포함한다.

상기 AT-DMB 송신기(420)는 입력 신호가 수신되면, 상기 입력 신호를 계층 변조부1(412a)에 입력한다. 그러면, 상기 계층 변조부1(412a)는 상기 입력 신호를 PRS와 함께 OFDM 변조한 후, 상기 합산부 1(428) 및 상기 지연부(430)로 각각 입력한다.

동시에 상기 AT-DMB 송신기(420)는 상기 입력 신호를 상기 STBC부(424)로 입력한다. 그러면, 상기 STBC부(424)는 상기 입력 신호를 STBC한 후, 2개의 STBC 출력 신호로 생성하여 상기 OFDM 변조부1,2(426a,b) 각각으로 입력한다. 이때, 상기 STBC 출력 신호에 AL 신호의 송신 채널에 대한 파일럿 신호 역시 상기 OFDM 변조부(426a,b) 각각에 입력되어 상기 STBC 출력 신호와 함께 OFDM 변조된다. 상기 OFDM 변조부 1(426a)로부터 출력된 신호는 상기 합산부1(428)로 입력되고, 상기 OFDM 변조부 2(426b)로부터 출력된 신호는 상기 합산부2(432)로 입력된다.

상기 합산부1(428)는 상기 계층 변조부(422)로부터 입력된 신호와, 상기 OFDM 변조부1(426a)로부터 입력된 신호를 합산하여 생성한 합산 신호를 상기 RF 변조부1(434a)로 입력한다. 그러면, 상기 RF 변조부1(434a)은 상기 합산된 신호를 RF 변조한 후, 상기 송신 안테나1(436a)로 입력한다.

상기 합산부2(432)는 상기 지연부(430)를 통해서 입력된 지연 신호와 상기 OFDM 변조부2(426b)로부터 입력된 신호를 합산하여 생성한 합산 신호를 상기 RF 변조부2(434b)로 입력한다. 그러면, 상기 RF 변조부2(434b)는 상기 합산 신호를 RF 변조한 후, 상기 송신 안테나2(436b)로 입력한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 AT-DMB 송신기의 동작 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 500단계에서 상기 AT-DMB 송신기는 입력 신호를 수신하고, 510a,b단계로 진행한다. 510a단계에서 상기 AT-DMB 송신기는 상기 입력 신호에 대해 CDD 방식을 사용하여 BL 신호를 생성한 후, 515단계로 진행한다. 510b단계에서 상기 AT-DMB 송신기는 상기 입력 신호에 대해 STBC 방식을 사용하여 AL 신호를 생성한 후, 515단계로 진행한다.

515단계에서 상기 AT-DMB 송신기는 510a,b단계를 통해서 출력된 신호를 대응하는 2개의 송신 안테나를 통해서 송신한다.

이때, 본 발명의 제1실시 예에서는 입력 신호 그 자체와, 상기 입력 신호를 지연부로 입력시켜 일정 단위 시간만큼 지연되어 생성한 지연 신호를 BL 신호의 일부로서 경로 1과 경로 2 각각에 위치된 합산기로 입력된다. 동시에 상기 입력 신호에 대해 STBC를 수행하여 2개의 STBC 신호로 생성된 후, 각각 AL 신호가 송신되는 채널을 구분하기 위한 파일럿 신호를 삽입한다. 이후, 상기 파일럿 신호가 삽입된 STBC 신호 각각은 상기 경로 1과 경로 2 각각에 위치된 합산기로 입력된다. 이후, 상기 경로 1과 경로 2 각각에 위치한 합산기는 각각 입력된 AL 신호와 앞서 설명한 BL 신호를 합산한 후, 상기 합산된 신호를 OFDM 및 RF 변조하여 연결된 송신 안테나로 입력한다.

한편, 본 발명의 제2실시 예에서는 상기 입력 신호를 OFDM 변조한 후, 변조된 OFDM 신호 자체와, 상기 변조된 ODM 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시킨 지연 신호를 BL 신호로써 생성한 후, 상기 경로 1과 경로 2 각각에 위치된 합산기로 입력한다. 그리고, 상기한 과정을 통해서 생성된 각 경로 별 BL 신호를 각각 STBC 방식을 사용하여 생성된 STBC 신호를 해당 경로의 AL 신호로써 생성한 후, 상기 경로 1과 경로 2 각각에 위치된 합산기로 입력된다.

동시에 상기 입력 신호에 대해 STBC를 수행하여 2개의 STBC 신호로 생성한 후, 각각 AL 신호가 송신되는 채널을 구분하기 위한 파일럿 신호를 삽입한다. 이후, 상기 파일럿 신호가 삽입된 STBC 신호에 대해 OFDM 변조를 수행하고, 상기 OFDM 변조가 수행된 신호들 각각은 AL 신호로서 상기 경로 1과 경로 2 각각에 위치된 합산기로 입력된다. 이후, 상기 경로 1과 경로 2 각각에 위치한 합산기는 입력된 AL 신호와 앞서 설명한 BL 신호를 합산한 후, 상기 합산된 신호를 RF 변조하여 연결된 송신 안테나로 입력한다.

이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 AT-DMB 수신기는 일반적인 AT-DMB 수신기에 BL 신호와 함께 전송되는 AL 신호를 추출하기 위해서 수신된 BL 신호에 대한 정보를 기반으로 AL 신호만을 디코딩하는 STBC 디코딩 부와, AL 신호가 송신된 채널을 추정하기 위한 채널 추정기가 추가된다.

도 6a,b는 본 발명의 실시 예에 따른 AT-DMB 수신기의 개략적인 구성도이다.

도 6a,b를 참조하면, 상기 AT-DMB 수신기(600)는 RF 튜너(tuner)(602), 프레임 동기화부(606), 시간 동기화부(608), ADC(Analog Digital Converter)(604), 다운 컨버터(Down converter)(610), DCO(Digitally Controlled Oscillator)(612), AGC(Automatic Gain Controller)(614), FFT(Fast Fourier transform)(616), 주파수 동기화부(618), 클락/리셋(clock/reset) 제어부(620), 이퀄라이저(equalizer)(622), DQPSK 복조부(624), 시간 디인터리버(time deinterleaver)(626, 634), STBC 디코더(628), 채널 추정부(630), LP(low Pass) 복조부(632), 비터비 디코더(Viterbi decoder)(636), 디스크램블러(descrambler)(638, 646), 터보 디코더(644), 오디오 디코더(640), 콘볼루션 디인터리버(Convolutional deinterleaver) & 리드 솔로몬 디코더(Reed-Solomon decoder)(624a,b)를 포함한다. 상기 AT-DMB 수신기(600)의 세부 구성들 중 상기 STBC 디코더(628)와 상기 채널 추정부(630)를 제외한 나머지 구성들은 일반적인 AT-DMB 수신기의 구성들과 동일하므로, 본 명세서에서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 AT-DMB 수신기(600)는 수신 안테나를 통해서 BL 신호와 AL 신호가 합산된 AT-DMB 신호를 수신한다. 이때, 상기 AT-DMB 신호는 상기 AL 신호가 송신되는 채널을 구분하기 위한 파일럿 신호도 포함한다. 그러면, 상기 AT-DMB 신호는 상기 이퀄라이저(622)까지의 구성들을 통과한 후, 복조되어 상기 채널 추정부(630) 및 상기 STBC 디코더(628) 각각으로 입력된다. 상기 채널 추정부(630)는 상기 이퀄라이저(622)로부터 입력된 복조 신호로부터 파일럿 신호를 획득하여 상기 AL 신호가 송신된 채널을 추정하고, 상기 파일럿 신호에 대한 정보를 상기 STBC 디코더(628)로 입력한다.

그리고, 상기 STBC 디코더(628)는 상기 DQPSK 복조부(624)로부터 상기 AT-DMB 신호가 포함하는 BL 신호에 대한 정보를 수신한다.

본 발명의 실시 예에 따른 AT-DMB 신호는 BL 신호와 AL 신호의 조합에 상기 AL 신호가 송신되는 채널을 구분하기 위한 파일럿 신호를 포함한다. 그러므로, 상기 STBC 디코더(628)는 상기 이퀄라이저(622)로부터 입력된 파일럿 신호에 대한 정보와 상기 DQPSK 복조부(624)로부터 획득한 BL 신호에 대한 정보를 사용하여 상기 AT-DMB 신호로부터 BL 신호 및 파일럿 신호를 제거하고, AL 신호를 획득한 후, 상기 LP 복조부(632)로 전달한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 AT-DMB 수신기의 동작 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 700단계에서 AT-DMB 수신기는 AT-DMB 신호를 수신하고, 705단계로 진행한다. 705단계에서 상기 AT-DMB 수신기는 BL 신호에 대한 정보를 획득하고, 710단계에서 채널 추정부로부터 AL 신호가 송신되는 채널을 구분하기 위한 파일럿 신호에 대한 정보를 획득한 후, 715단계로 진행한다. 715단계에서 상기 AT-DMB 수신기는 상기 BL 신호에 대한 정보 및 상기 파일럿 신호에 대한 정보를 사용하여 상기 AT-DMB 신호로부터 BL 신호 및 파일럿 신호를 제거함으로써, AL 신호를 복원한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 효과를 보여주는 그래프이다.

도 8을 참조하면, 일반적인 AT-DMB 신호 즉, AL 신호 및 BL 신호는 T-DMB 신호와 동일한 BER 값을 갖는 경우 높은 SNR 값을 갖는다. 반면, 본 발명의 실시 예에 따라 송수신된 AT-DMB 신호 즉, AL 신호 및 BL 신호의 경우 일반적인 AT-DMB 신호 대비 SNR 값이 상당히 낮아지는 것을 볼 수 있다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따라 BL 신호는 CDD 방식을 사용하여 송신하고, AL 신호는 STBC 방식을 사용하여 송신하며, 각각 서로 다른 채널을 통해서 송신함으로써, 기존 T-DMB 신호 대비 서비스 커버리지가 감소되는 단점을 줄이고, AT-DMB의 장점인 고화질의 신호가 수신 가능한 서비스 커버리지가 증가되는 효과를 가져오게 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

통신 시스템에서 방송 신호를 송신하는 방법에 있어서,
제1송신 방식을 사용하여 기본 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시켜 지연 신호로 생성하는 과정과,
제2송신 방식을 사용하여 화질 개선 입력 신호를 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)시켜 2개의 STBC 신호로 생성하는 과정과,
상기 기본 입력 신호와 상기 지연 신호 및 상기 2개의 STBC 신호를 사용하여 생성한 제1신호 및 제2신호를 2개의 송신 안테나를 사용하여 송신하는 과정을 포함하는 방송 신호 송신 방법.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1송신 방식은 상기 기본 입력 신호와, 상기 지연 신호를 각각 상이한 안테나를 사용하여 송신하는 사이클릭 딜레이 다이버시티(CDD: Cyclic Delay Diversity) 방식을 나타내고,
상기 제2송신 방식은 상기 화질 개선 입력 신호에 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)을 수행하여 생성된 2개의 STBC 신호를 각각 상기 2개의 안테나 중 상이한 안테나를 사용하여 송신하는 STBC 방식을 나타냄을 특징으로 하는 방송 신호 송신 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1신호 및 제2신호를 상기 2개의 송신 안테나를 사용하여 송신하는 과정은,
상기 기본 입력 신호와, 상기 2개의 STBC 신호 중 하나인 제1STBC 신호를 합산하여 제1합산 신호를 생성하는 과정과,
상기 제1합산 신호를 상기 2개의 송신 안테나 중 하나인 제1송신 안테나를 통해서 송신하는 과정을 포함하는 방송 신호 송신 방법.
제1항에 있어서,
상기 지연 신호와, 상기 2개의 STBC 신호 중 하나인 제2STBC 신호를 합산하여 제2합산 신호를 생성하는 과정과,
상기 제2합산 신호를 상기 2개의 송신 안테나 중 하나인 제2송신 안테나를 통해서 송신하는 과정을 포함하는 방송 신호 송신 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1신호를 생성하는 과정은,
상기 기본 입력 신호를 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal frequency-division multiplexing) 변조하여 OFDM 신호로 생성하는 과정과,
상기 OFDM 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시킨 OFDM 지연 신호를 생성하는 과정을 포함하는 방송 신호 송신 방법.
제8항에 있어서,
상기 제2신호를 생성하는 과정은,
상기 2개의 STBC 신호에 상기 제2신호의 송신 채널에 대한 파일럿 신호를 삽입하고, 상기 파일럿 신호가 삽입된 2개의 STBC 신호 각각을 OFDM 변조하여 상기 파일럿이 삽입된 제1 OFDM 변조 신호와, 상기 파일럿이 삽입된 제2OFDM 변조 신호를 생성하는 과정을 포함하는 방송 신호 송신 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1신호 및 제2신호를 2개의 상기 송신 안테나를 사용하여 송신하는 과정은,
상기 OFDM 신호와, 상기 파일럿이 삽입된 제1OFDM 변조 신호를 합산하여 제1합산 신호를 생성하는 과정과,
상기 제1합산 신호를 무선 주파수(RF) 변조하여 제1변조 신호를 생성하는 과정과,
상기 제1변조 신호를 상기 2개의 송신 안테나 중 하나인 제1송신 안테나를 통해서 송신하는 과정을 포함하는 방송 신호 송신 방법.
제10항에 있어서,
상기 제1신호 및 제2신호를 상기 2개의 송신 안테나를 사용하여 송신하는 과정은,
상기 OFDM 지연 신호와, 상기 파일럿이 삽입된 제2OFDM 변조 신호를 합산하여 제2합산 신호를 생성하는 과정과,
상기 제2합산 신호를 무선 주파수(RF) 변조하여 제2변조 신호를 생성하는 과정과,
상기 제2변조 신호를 상기 2개의 송신 안테나 중 하나인 제2송신 안테나를 통해서 송신하는 과정을 포함하는 방송 신호 송신 방법.
통신 시스템에서 방송 신호를 수신하는 방법에 있어서,
제1송신 방식과 제2송신 방식을 각각 사용하여 생성된 제1신호 및 제2신호를 포함하는 방송 신호를 수신하는 과정과,
상기 방송 신호에 포함된 상기 제1신호에 대한 정보를 획득하는 과정과,
상기 방송 신호에 포함된 상기 제2신호가 송신된 채널의 파일럿 신호에 대한 정보를 획득하는 과정과,
상기 제1신호에 대한 정보와, 상기 파일럿 신호에 대한 정보를 사용하여 상기 방송 신호로부터 상기 제2신호를 복원하는 과정을 포함하는 방송 신호 수신 방법.
삭제
제12항에 있어서,
상기 제1송신 방식은 기본 입력 신호와, 상기 기본 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시켜 생성한 지연 신호를 각각 상이한 안테나를 사용하여 송신하는 사이클릭 딜레이 다이버시티(CDD: Cyclic Delay Diversity) 방식을 나타내고,
상기 제2송신 방식은, 화질 개선 입력 신호에 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)을 수행하여 생성한 2개의 STBC 신호를 각각 2개의 송신 안테나 중 상이한 안테나를 사용하여 송신하는 STBC 방식을 나타냄을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
통신 시스템에서 방송 신호를 송신하는 장치에 있어서,
제1송신 방식을 사용하여 기본 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시켜 지연 신호를 생성하고, 제2송신 방식을 사용하여 화질 개선 입력 신호를 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)을 수행하여 2개의 STBC 신호로 생성하는 신호 생성부와,
상기 기본 입력 신호와 상기 지연 신호 및 상기 2개의 STBC 신호를 사용하여 생성한 제1신호 및 제2신호를 2개의 송신 안테나를 사용하여 송신하는 송신부를 포함하는 방송 신호 송신 장치.
삭제
제15항에 있어서,
상기 제1송신 방식은 상기 기본 입력 신호와, 상기 지연 신호를 각각 상이한 안테나를 사용하여 송신하는 사이클릭 딜레이 다이버시티(CDD: Cyclic Delay Diversity) 방식을 나타내고,
상기 제2송신 방식은 상기 화질 개선 입력 신호에 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)을 수행하여 상기 2개의 STBC 신호를 각각 상기 2개의 송신 안테나 중 상이한 안테나를 사용하여 송신하는 STBC 방식을 나타냄을 특징으로 하는 방송 신호 송신 장치.
삭제
삭제
제15항에 있어서,
상기 신호 생성부는,
상기 기본 입력 신호와, 상기 2개의 STBC 신호 중 하나인 제1STBC 신호를 합산하여 제1합산 신호를 생성하는 제1합산부를 더 포함하며;
상기 2개의 송신 안테나 중 하나인 제1송신 안테나는 상기 제1합산 신호를 송신함을 특징으로 하는 방송 신호 송신 장치.
제20항에 있어서,
상기 신호 생성부는,
상기 지연 신호와, 상기 2개의 STBC 신호 중 하나인 제2STBC 신호를 합산하여 제2합산 신호를 생성하는 제2합산부를 더 포함하며;
상기 2개의 송신 안테나 중 하나인 제2송신 안테나는 상기 제2합산 신호를 송신함을 특징으로 하는 방송 신호 송신 장치.
제15항에 있어서,
상기 신호 생성부는,
상기 기본 입력 신호를 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal frequency-division multiplexing) 변조하여 OFDM 신호로 생성하는 OFDM 변조부와,
상기 OFDM 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시킨 OFDM 지연 신호를 생성하는 지연부를 포함하는 방송 신호 송신 장치.
제22항에 있어서,
상기 신호 생성부는,
상기 2개의 STBC 신호에 상기 제2신호의 송신 채널에 대한 파일럿 신호를 삽입하는 파일럿 신호 삽입부를 더 포함하며;
상기 OFDM 변조부는 상기 파일럿 신호가 삽입된 2개의 STBC 신호 각각을 OFDM 변조하여 상기 파일럿이 삽입된 제1 OFDM 변조 신호와, 상기 파일럿이 삽입된 제2OFDM 변조 신호를 생성함을 특징으로 하는 방송 신호 송신 장치.
제23항에 있어서,
상기 OFDM 신호와, 상기 파일럿이 삽입된 제1OFDM 변조 신호를 합산하여 제1합산 신호를 생성하는 제1합산부를 더 포함하며;
상기 OFDM 변조부는 상기 제1합산 신호를 무선 주파수(RF:Radio Frequency) 변조하여 제1변조 신호를 생성하고, 상기 2개의 송신 안테나 중 하나인 제1송신 안테나가 상기 제1변조 신호를 송신함을 특징을 하는 방송 신호 송신 장치.
제24항에 있어서,
상기 송신부는,
상기 OFDM 지연 신호와, 상기 파일럿이 삽입된 제2OFDM 변조 신호를 합산하여 제2합산 신호를 생성하는 제2합산부를 더 포함하고,
상기 OFDM 변조부는 상기 제2합산 신호를 무선 주파수(RF) 변조하여 제2변조 신호를 생성하고, 상기 2개의 송신 안테나 중 하나인 제2송신 안테나가 상기 제2변조 신호를 송신함을 특징으로 하는 방송 신호 송신 장치.
통신 시스템에서 방송 신호를 수신하는 장치에 있어서,
제1송신 방식과 제2송신 방식을 각각 사용하여 생성된 제1신호 및 제2신호를 포함하는 방송 신호를 수신하는 수신부와,
상기 방송 신호에 포함된 상기 제1신호에 대한 정보를 획득하고, 상기 방송 신호에 포함된 제2신호가 송신된 채널의 파일럿 신호에 대한 정보를 획득하고, 상기 제1신호에 대한 정보와, 상기 파일럿 신호에 대한 정보를 사용하여 상기 방송 신호로부터 상기 제2신호를 복원하는 복원부를 포함하는 방송 신호 수신 장치.
삭제
제26항에 있어서,
상기 제1송신 방식은 기본 입력 신호와, 상기 기본 입력 신호를 일정 단위 시간만큼 지연시켜 생성한 지연 신호를 각각 상이한 안테나를 사용하여 송신하는 사이클릭 딜레이 다이버시티(CDD: Cyclic Delay Diversity) 방식을 나타내고,
상기 제2송신 방식은, 화질 개선 입력 신호에 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)을 수행하여 생성한 2개의 STBC 신호를 각각 2개의 안테나 중 상이한 안테나를 사용하여 송신하는 STBC 방식을 나타냄을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.