KR101317093B1 - 지상 리피터 및 기지국 - Google Patents

Abstract

지상 리피터(terrestrial repeater : RT)로서, ⅰ) 제 1 위성 타입 송신 네트워크(R1)로부터 발신하는 제 1 데이터 스트림, 제 2 송신 네트워크(R2)로부터 발신하는 제 2 데이터 스트림, 및 제 3 지상 타입 송신 네트워크(R3)로부터 발신하는 제 3 데이터 스트림을 수신하고, 수신된 제 1 데이터 스트림, 제 2 데이터 스트림 및 제 3 데이터 스트림을 데이터 패킷들로 변환하는 인터페이스 수단(MI)과, ⅱ) 수신된 제 1, 제 2 및 제 3 스트림 중 적어도 하나의 데이터 패킷들 중 적어도 한 부분을 선택하고, 적어도 한 부분이 포함하는 데이터 패킷을 선택된 브로드캐스팅 포맷에 위치시키도록 각각의 선택된 스트림 부분을 프로세싱하는 제 1 프로세싱 수단(MT1)과, ⅲ) 브로드캐스팅될 패킷 세트를 구성하기 위해 선택되고 프로세싱된 스트림 부분을 결합하고, 그 다음에 세트를 적어도 하나의 무선 주파수 신호로 변환하며, 적어도 하나의 무선 통신 단말(UE)을 향해 파형을 통해 브로드캐스팅하기 위해 무선 주파수 신호를 증폭하는 제 2 프로세싱 수단(MT2)을 포함하는 지상 리피터가 제공된다.

Description

지상 리피터 및 기지국{MULTI-INPUT TERRESTRIAL REPEATER FOR A CONTENTS BROADCASTING SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 무선 통신 단말을 향해 지상 리피터(terrestrial repeater : RT)를 통해 이러한 시스템에 의한 콘텐츠의 브로드캐스팅에 관한 것이다.

이 경우에, "통신 시스템"은 잠재적으로 정지(geostationary) 타입의 적어도 하나의 브로드캐스팅 위성을 포함하는 위성 네트워크의 적어도 한 부분, 및 알려진 위치에 인스톨되고 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크의 기지국에 잠재적으로 결합된(또는 내부에 인스틀된) 지상 리피터 네트워크의 적어도 한 부분에 의해 구성된 시스템을 의미할 것이다. 이러한 위성(들) 및 지상 리피터는 특히, 무선 통신 단말에 대해 의도된 콘텐츠를 브로드캐스팅하는 태스크를 갖는다. 이러한 브로드캐스팅은 위성(들) 및 (하나 이상의 위성(들)으로부터 피드(feeds)를 수신하고, 피드를 무선 통신 단말에 제공하는 위성(들)과 잠재적으로 상이한) 지상 리피터를 통해, 또는 하이브리드 수신기 무선 통신 단말을 필요로 하는 지상 네트워크 에 의해, 혹은 이와 달리, (위성(들)을 통해 그 피드(들)를 수신하는) 리피터를 통해서만, 동시에 발생할 수 있다.

또한, 이러한 문맥에서 "콘텐츠"란 용어는 텔레비전, 비디오, 또는 오디오(라디오 또는 음악) 프로그램, 게임, 멀티미디어, 또는 컴퓨터 데이터 파일을 정의하는 방대한 데이터 세트를 지칭한다.

이러한 문맥에서 "무선 통신 단말"이란 용어는 파형에 의해(잠재적으로 위성을 통해) 송신된 콘텐츠를 적어도 수신하는 것이 가능한 임의의 (모바일 또는 유해용) 통신 설비를 지칭할 것이다. 따라서, 이러한 설비는 모바일 또는 셀룰라 전화, PDA(personal digital assistant), 비디오 플레이어 또는 휴대용 텔레비전 세트와 같은 텔레비전 프로그램 무선 수신기 디바이스, 비디오 또는 음악 프로그램을 수신하는 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 또는 (카, 트럭, 버스, 트레인 또는 이와 유사한 것과 같은) 차량 내장 인스톨된 무선 디바이스를 또한 포함말 수 있다.

상술한 브로드캐스팅 시스템에서, 지상 리피터는 일반적으로 단일의 소스로부터 무선 (통신) 단말에 대해 중개될(또는 반복될) 콘텐츠를 수신한다. 상기 소스는 (지상 리피터를 포함하는) 브로드캐스팅 시스템의 위성 네트워크의 위성이거나, 또는 이와 달리 지상 네트워크이다. 따라서, 지상 리피터는 다음과 같은 3 가지 방식, 즉, 위성 및 무선 통신 단말에 의해 사용된 주파수 대역(예를 들어, S 대역)에서의 수신 및 재송, 위성에 의해 사용된 주파수 대역(예를 들어, Ku 또는 Ka 대역)에서의 수신 및 무선 통신 단말에 의해 사용된 주파수 대역 내에서의 재송, 무선 통신 단말에 의해 사용된 주파수 대역 내에서의 지상 수신 및 재송 중 하나에서만 (브로드캐스팅될 콘텐츠를 나타내는) 무선 신호를 반복(또는 중개)할 수 있다.

단일의 소스 피드의 결과로서, 지상 리피터는 콘텐츠의 소스 및 리피터 사이에서 문제가 존재할 때 이들이 기능을 수행할 수 없게 된다. 어떠한 경우에든, 대부분의 지상 리피터는 수신된 전체 콘텐츠에서만 요청할 수 있으므로, 예를 들어, 이들이 인스톨되는 영역에 의존하는 상이한 콘텐츠를 브로드캐스팅하기 위해, 콘텐츠를 국소적으로 삽입 및/또는 제거할 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은 이러한 상황을 개선하는 것이다.

발명의 개요

이를 감안하여, 본 발명은 지상 리피터(terrestrial repeater : RT)로서,

- 제 1 위성 타입 송신 네트워크로부터 발신하는 제 1 데이터 스트림, 제 2 송신 네트워크로부터 발신하는 제 2 데이터 스트림, 및 제 3 지상 타입 송신 네트워크로부터 발신하는 제 3 데이터 스트림을 수신하고, 수신된 제 1 데이터 스트림, 제 2 데이터 스트림 및 제 3 데이터 스트림을 데이터 패킷들로 변환하는 인터페이스 수단과,

- 수신된 제 1, 제 2 및 제 3 스트림 중 적어도 하나의 데이터 패킷들 중 적어도 한 부분을 선택하고, 적어도 한 부분이 포함하는 데이터 패킷을 선택된 브로드캐스팅 포맷에 위치시키도록 각각의 선택된 스트림 부분을 프로세싱하는 제 1 프로세싱 수단과,

- 브로드캐스팅될 패킷 세트를 구성하기 위해 선택되고 프로세싱된 스트림 부분을 결합하고, 그 다음에 세트를 적어도 하나의 무선 주파수 신호로 변환하며, 적어도 하나의 무선 통신 단말을 향해 파형을 통해 브로드캐스팅하기 위해 무선 주파수 신호를 증폭하는 제 2 프로세싱 수단을 포함하는 지상 리피터를 제안한다.

본 발명에 따른 지상 리피터는 특히 다음과 같은 특성이 개별적으로 또는 결합하여 취해질 수 있는 다른 특성을 포함할 수 있다. 즉,

- 그 제 1 프로세싱 수단은 인터페이스 수단에 의해 전달된 데이터 패킷들 중 적어도 한 부분을 선택하도록 설계된 스위칭 수단과, 스트림의 각각의 선택된 부분에 포함된 데이터 패킷을 브로드캐스팅 포맷에 위치시키기 위해 스트림의 각각의 선택된 부분에 선택된 변조를 적용하도록 구비된 변조 수단을 포함할 수 있다.

> 변조 수단(MDj)은 하나 이상의(예를 들어, 3개의) 인접 송신 채널과 각각 연관된 하나 이상의(예를 들어, 3개의) 변조기를 포함할 수 있으며, 각각의 변조기는 스위칭 수단에 의해 선택되고 변조기를 향하여 스위칭되며 변조기와 연관된 채널 내에서 브로드캐스팅하도록 의도되는 스트림의 각각의 부분에 선택된 변조를 적용하도록 설계된다.

● 그러한 경우에, 제 1 프로세싱 수단은, 예를 들어, 각각의 변조기에 의한 스트림 부분의 프로세싱을 동일한 타입의 다른 지상 리피터 내의 관련 변조기에 의한 스트림의 동일한 부분의 프로세싱과 동기화하도록 설계된 동기화 수단을 포함할 수 있다.

○ 이것은 수신된 위성 네비게이션 신호(예를 들어, GPS 타입의)에 대해 레퍼런스 시간을 공제하도록 설계된 위성 네비게이션 신호의 수신을 위한 수단을 또한 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 동기화 수단은 위성 네비게이션 신호를 레퍼런스 시간의 함수로서 동기화하기 위한 기능을 갖는다.

- 그 제 2 프로세싱 수단은 무선 주파수 신호에서 패킷 세트의 변환에 주파수 변화를 가산하는 기능을 가질 수 있다.

- 그 제 2 프로세싱 수단은 첫 번째로, 스트림의 선택되고 프로세싱된 부분을 결합하고, 적어도 동일한 패킷 세트로 출력으로서 전달하도록 기능하는 결합 수단, 두 번째로, 패킷 세트 중 하나를 (아날로그) 무선 주파수 신호로 변환하도록 각각 기능하는 적어도 2개의 디지털-아날로그 변환기, 세 번째로 송신 섹터, 및 변환기 중 하나와 각각 연관되고, (아날로그) 무선 주파수 신호 중 하나를 브로드캐스팅할 목적으로 증폭시키도록 각각 기능하는 적어도 2개의 증폭기를 포함할 수 있다.

- 그 인터페이스 수단 및 그 제 1 프로세싱 수단은, 예를 들어, 동일한 프로세싱 카드의 일부분일 수 있다.

그 제 1 위성 타입 송신 네트워크는, 예를 들어, 브로드캐스트 네트워크일 수 있다.

그 제 2 송신 네트워크는, 예를 들어, 지상 및/또는 위성 타입의 무선 브로드캐스팅 네트워크일 수 있다.

그 제 3 지상 타입 송신 네트워크는, 예를 들어, 고정 지상 송신 네트워크일 수 있다.

이것은 제 2 프로세싱 수단에 의해 전달된 (아날로그) 무선 주파수 신호를 적어도 방출하는 기능을 갖는 송신 수단을 포함할 수 있다.

이것은 제 2 프로세싱 수단에 의해 전달된 (아날로그) 무선 주파수 신호를 브로드캐스팅하기에 적합한 송신 수단을 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크에 속하는 기지국과 공유할 수 있다.

본 발명은 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크용 기지국으로서, ⅰ) 무선 (통신) 단말용으로 의도된 무선 주파수 신호를 방출하기 위한 기능을 갖는 무선 송신 수단과, ⅱ) 상기한 바와 같이 도입된 타입이고 브로드캐스팅될 제 1 (아날로그) 무선 주파수(RF) 신호의 전송에 적합한 지상 리피터와, ⅲ) 무선 통신 단말을 향해 주파수 멀티플렉싱을 브로드캐스팅하기 위해 수신된 제 1 무선 주파수(RF) 신호 및 제 2 (아날로그) 무선 주파수(RF) 신호에 대한 주파수 멀티플렉싱 수단을 포함하는 기지국을 또한 제공한다.

변형예로서, 기지국은 ⅰ) 무선 단말로부터 발신하고/(아날로그) 무선 주파수 신호를 전송/수신하는 기능을 갖는 무선 송신 수단과, ⅱ) 지상 리피터에 의해 전달된 제 1 (아날로그) 무선 주파수 신호 및 무선 통신 단말을 향해 주파수 멀티플렉싱을 브로드캐스팅하기 위해 수신된 제 2 (아날로그) 무선 주파수 신호를 주파수 멀티플렉싱하는 기능을 갖는 주파수 멀티플렉싱 수단을 포함할 수 있다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 다른 특징 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 참조하여 명백해질 것이며, 도면에서,

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 지상 리피터가 구비된 (하이브리드 타입) 브로드캐스팅 시스템의 예를 개략적으로 도시하고,

도 2는 본 발명에 따른 지상 리피터의 제 1 실시예를 개략적으로 도시하며,

도 3은 본 발명에 따른 실시예의 지상 리피터가 구비된 기지국의 예를 개략적으로 도시한다.

첨부된 도면은 본 발명을 완성할 뿐만 아니라 필요하다면 정의에 기여하도록 제공될 수 있다.

본 발명의 목적은 3개의 상이한 네트워크(제 1 위성 송신 네트워크, 제 2 지상 및/또는 위성 송신 네트워크, 및 제 3 위성 지상 송신 네트워크)에 의해 반복된 단말로의 피드를 가능하게 하는 것이다.

이하, 단지 예시적이여 제한적이지 않은 것으로서, 제 1 위성 송신 네트워크(R1)는 (예를 들어, 타입 DVB-S/S2의) 브로드캐스팅 네트워크이고, 제 2 송신 네트워크(R2)는 (예를 들어, MPEG-TS 타입의) 지상 무선 브로드캐스팅 네트워크이며, 제 3 위성 송신 네트워크(R3)는 (예를 들어, 이더넷 타입의) IP(Internet Protocol) 고정 송신 네트워크라고 가정할 것이다.

그러나, 본 발명은 이들 송신 네트워크의 예로 제한되지 않는다. 실제로, 이들은 양방향성 통신을 허가하는 송신 네트워크와, 잠재적으로 무선(또는 헤르지언(Herzian)), (적어도) 단방향성 통신을 허가하는 위성 또는 지상 브로드캐스팅 네트워크 뿐만 아니라, 이들 2개의 네트워크 타입의 모든 결합을 또한 포함한다. 따라서, WiMAX 또는 HF 타입의 네트워크 및 모든 다른 무선 네트워크 타입이 또한 포함된다.

또한, 단지 예시적이여 제한적이지 않은 것으로서, 지상 리피터(RT)가, 예를 들어, S 대역에서, DVB-H 포맷(또는 표준)(또는 DVB-SS 그룹에서 프로세싱 중의 임의의 다른 개발)의 아날로그 무선 주파수(RF) 신호를 브로드캐스팅하는 기능을 갖는 것으로 간주한다. 그러나, 본 발명은 이러한 타입의 브로드캐스팅 포맷(또는 표준)으로 제한되지 않는다. 실제로, 이는 임의의 재송 주파수 대역, 보다 구체적으로 L 또는 VHF 대역에 관한 것이다.

우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 구현예를 가능하게 하는 하이브리드 통신 시스템을 제시한다. 본 발명은 비(non)하이브리드 통신 시스템, 즉, 무선 통신 단말이 지상(위성이 아닌) 무선에 의해서만 데이터를 수신하는 시스템을 또한 지칭한다는 것에 주목해야 한다.

개략적으로 도시되어 있는 바와 같이, 하이브리드 (통신) 시스템은 다음을 포함한다. 즉,

- 잠재적으로 정지 타입이고 지상 리피터 RT를 향해 수신된 콘텐츠를 브로드캐스팅하는 기능을 갖는 적어도 하나의 제 1 송신 위성 SA1, 잠재적으로 정지 타입이고 무선 통신 단말 UE를 향해 수신된 콘텐츠를 브로드캐스팅하는 기능을 갖는 적어도 하나의 제 2 송신 위성 SA2, 및 위성 SA1 및 SA2에 콘텐츠 피드(예를 들어, 텔레비전 프로그램)를 제공하는 기능을 갖는 적어도 하나의 위성 허브 H를 포함하는 위성 네트워크 R1(이 경우에, DVB-SSP 타입)의 적어도 한 부분. 이것은 지상 리피터 RT 및 무선 통신 단말 UE를 향해 수신된 동일한 위성 브로드캐스팅 콘텐츠로 간주될 수 있음에 주목해야 할 것이다.

- 알려진 사이트에 인스톨된 지상 리피터 네트워크 RT(이 경우에, 도면을 밀집하게 하기 않기 위해 단지 하나의 지상 리피터만이 표시됨)의 적어도 한 부분. 이후의 스테이지에서 보이는 바와 같이, 지상 리피터 RT는 잠재적으로 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크의 기지국에 결합될(또는 내부에 인스톨될) 수 있다. 그러나, 이것은 필수적인 것은 아니다. 각각의 지상 리피터 RT는 앞서 언급된 바와 같이 R1 내지 R3으로서 지정된 3개의 네트워크(콘텐츠의 소스)로부터 피드를 수신한다.

- 지상 리피터 RT에 의해 브로드캐스팅된 무선 신호(이 경우에, 예를 들어, TDM 타입의 파형을 갖는 DVB-SSP)를 동시에 수신하기 위해 하이브리드 무선 수신기가 구비된 무선 단말로서 이하 지칭된 무선 통신 단말 UE. 무선 단말 UE에는 위성(들)이 (도시된 예의 경우에서와 같이) 지상 리피터 RT 및 무선 단말 UE에 동시에 송신하는 것이 아니라 지상 리피터 RT에만 (아날로그) 무선 주파수 신호를 송신하는 기능을 가질 때 통상적인 지상 무선 수신기가 단지 구비될 수 있음에 주목해야 한다.

무선 단말 UE는 휴대용이거나 모바일일 수 있다. 이어서, 단지 예시적이여 제한적이지 않은 것으로서, 통신 단말은 모바일(또는 셀룰라) 전화인 것으로 가정한다. 그러나, 이들은 또한 PDA(personal digital assistant), 텔레비전(TV) "워크맨" 디바이스 또는 휴대용 TV 세트와 같은 텔레비전 프로그램 무선 수신기 디바 이스, 비디오 또는 음악 프로그램을 수신하는 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 또는 (카, 트럭, 버스, 트레인 또는 이와 유사한 것과 같은) 차량 내장 인스톨된 무선 디바이스일 수 있다.

본 발명은 모든 타입의 콘텐츠, 즉, 텔레비전, 비디오, 또는 오디오(라디오 또는 음악) 프로그램, 게임, 멀티미디어, 또는 컴퓨터 데이터 파일을 정의하는 방대한 데이터 세트에 관한 것이라는 것에 주목해야 한다.

도 2에 개략적으로 및 기능적으로 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 지상 리피터 RT는 적어도 서로 간에 결합된 인터페이스 수단 MI, 제 1 프로세싱 수단 MT1, 및 제 2 프로세싱 수단 MT2를 포함한다.

도 2에 도시되어 있지 않으나, 인터페이스 수단 MI 및 제 1 프로세싱 수단 MT1의 적어도 한 부분은, 예를 들어, 동일한 프로세싱 카드의 일부분일 수 있다.

인터페이스 수단 MI은 위성 네트워크 R1의 제 1 위성 SA1에 의해 송신된 제 1 데이터 스트림((DVB-SSP 타입인 경우) 무선 주파수 신호의 형태), 확산 지상 또는 위성 브로드캐스팅 네트워크 R2로부터 발신하는 제 2 데이터 스트림((MPEG-TS 타입인 경우) 디지털 신호의 형태), 및 지상 네트워크 R3으로부터 발신하는 제 3 데이터 스트림((이 경우에, IP 패킷을 나타내는) 디지털 신호의 형태)의 피드를 각각 수신하는 지상 리피터 RT의 3개의 입력 지점을 정의한다.

이들 인터페이스 수단 MI은 수신된 스트림을 데이터 패킷에, 예를 들어, MPEG-TS 포맷으로 송신하는 기능을 갖는다. 이를 위해, 이들은 3개의 인터페이스 모듈 Ii(i= 1 내지 3)을 포함하며, 이들의 각각은 3개의 스트림 중 하나에 전용된다.

제 1 인터페이스 모듈 I1은, 예를 들어, 위성 수신기 안테나, 수신된 아날로그 신호 RF를 증폭하기 위한, 에를 들어, 저 잡음 타입의 증폭기(Low Noise Amplifier : LNA), 소위 중간 주파수 대역(IF)에서 증폭된 아날로그 신호 RF를 변환하는 기능을 갖는 주파수 변환기, 및 이러한 IF 신호를 베이스밴드 내의 디지털 신호로 변환하는 기능을 갖는 튜너를 포함하는 IR 설비 세트를 포함한다.

제 1 인터페이스 모듈 I1은, 특히, 선택된 포맷, 이 경우에 MPEG-TS에 따라 데이터를 전달하기 위해 (베이스밴드 내의) 디지털 신호를 적어도 복조하는 기능을 갖는 복조 모듈 ID를 포함한다. 복조는, 예를 들어 QPSK 또는 8PSK 타입으로 되어 있다.

중요한 것은 전체 IR 설비 세트 및 복조 모듈 ID는 잠재적인 프로세싱 카드에 대해 전체적으로 또는 부분적으로 외부적일 수 있는 네트워크 종단을 구성한다는 것에 주목해야 한다.

복조 모듈 ID는 제 1 네트워크 R1의 제 1 위성 SA1에 의해 송신된 신호가 스크램블링(scrambling) 코드에 의해 확산된 스펙트럼의 서브젝트를 구성하는 경우 소위 "디스크램블링(descrambling)"라고 하는 추가적인 프로세싱을 적용하는 기능을 동등하게 및 선택적으로 가질 수 있음에 주목해야 한다. 이러한 추가적인 프로세싱은 MPEG-TS 패킷(즉, 패킷 당 188 바이트)의 "페이로드"에만 적용된다.

따라서 제 1 인터페이스 모듈 I1의 복조 모듈 ID는 프로그램 또는 콘텐츠 페 이로드 블록, 전형적으로는 프로그램(또는 콘첸츠) 블록을 포함하는 TS(Transport Stream) 타입 패킷으로 인캡슐레이팅된(encapsulated) (MPE(Multi Protocol Encapsulator) 타입의) IP 패킷으로서 일반적으로 지칭되는 것을 출력 상으로 전달한다.

제 2 인터페이스 모듈 I2는, 예를 들어, 지상 또는 위성 무선 수신기 안테나, 수신된 아날로그 신호 RF를 증폭하기 위한, 예를 들어, 저 잡음 타입의 증폭기(Low Noise Amplifier : LNA), 소위 중간 주파수 대역(IF)에서 증폭된 아날로그 신호 RF를 변환하는 기능을 갖는 주파수 변환기, 및 이러한 IF 신호를 베이스밴드 내의 디지털 신호로 변환하는 기능을 갖는 튜너를 포함하는 IR 설비 세트를 포함한다.

제 2 인터페이스 모듈 I2는, 선택된 포맷, 이 경우에 MPEG-TS에 따라 데이터를 전달하기 위해 (베이스밴드 내의) 디지털 신호를 적어도 복조하는 기능을 갖는 복조 모듈 ID를 또한 포함할 수 있다.

중요한 것은 전체 IR 설비 세트 및 복조 모듈 ID는 잠재적인 프로세싱 카드에 대해 전체적으로 또는 부분적으로 외부적일 수 있는 네트워크 종단을 구성한다는 것에 주목해야 한다.

복조 모듈 ID는 제 2 위성 SA2에 의해 송신된 신호가 스크램블링 코드에 의해 확산된 스펙트럼의 서브젝트를 구성하는 경우 (전술된 타입의) 소위 "디스크램블링"이라고 하는 추가적인 프로세싱을 적용하는 기능을 동등하게 및 선택적으로 가질 수 있음에 주목해야 한다.

따라서 제 2 인터페이스 모듈 I2의 복조 모듈 ID는 프로그램 또는 콘텐츠 페이로드 블록, 전형적으로는 프로그램(또는 콘첸츠) 블록을 포함하는 TS 타입 패킷으로 인캡슐레이팅된 (MPE 타입의) IP 패킷으로서 일반적으로 지칭되는 것을 출력 상으로 전달한다.

중요한 것은 제 2 인터페이스 모듈 I2는 MPEG-TS 포맷에서, 예를 들어, DVB-ASI(DVB Asynchronous Serial Interface) 타입 링크 상에서 신호를 직접 수신하는 경우 전체 IR 설비 세트 및 복조 모듈을 포함할 필요가 없다는 점에 주목해야 한다. 그러한 경우에 제 2 인터페이스 모듈 I2는 예를 들어, DVB-ASI 타입의 간단한 인터페이스를 포함하여, 브로드캐스팅 대기 TS 타입 패킷 또는 MPE 타입 부분을 포함하는 TS 타입 패킷을 전달한다.

제 3 인터페이스 모듈 I3은 (간단한 IP 스트림을 구성하는) 제 3 네트워크 R3으로부터 수신된 아날로그 무선 주파수 신호를 변환하는 기능을 갖는 아날로그 디지털 변환기를 구성한다. 이는 물리적(PHY) 및 MAC(Medium Access Control) 층 상에서 작용한다.

이것은 또한 IP 패킷의 소스를 인증하고/인증하거나 데이터 통합을 검증하고/하거나 더블 전송("안티-리플레이(anti-replay)"라고 또한 불리우는 기능)을 배제하기 위해 보안 프로토콜을 구현하는 기능을 잠재적으로 가질 수 있다. 예를 들어, FEC 타입의 엘 정정 프로세싱은 패킷의 정정, 수신되지 않은 패킷의 복구, 및 간단한 IP 스트림 상에 수신된 패킷의 리스케줄링(rescheduling)을 가능하게 할 수 있다.

이것은 제 3 위성 SA3에 의해 송신된 신호가 스크램블링 코드에 의해 보호럼의 서브젝트를 구성하는 경우 (전술된 타입의) 소위 "디스크램블링"이라고 하는 추가적인 프로세싱을 적용하는 기능을 동등하게 및 선택적으로 가질 수 있다.

따라서 제 3 인터페이스 모듈 I3은 프로그램 또는 콘텐츠 페이로드 블록, 전형적으로는 프로그램(또는 콘첸츠) 블록을 포함하는 TS 타입 패킷으로 인캡슐레이팅된 (MPE 타입의) IP 패킷으로서 일반적으로 지칭되는 것을 출력 상으로 전달한다.

제 1 프로세싱 수단 MT1의 기능은 수신된 제 1, 제 2 및 제 3 스트림의 적어도 하나로부터 발신하는 데이터 패킷의 적어도 한 부분을 선택하고, 적어도 한 부분이 포함하는 데이터 패킷을 선택된 브로드캐스팅 포맷, 이러한 경우 DVB-SSP에 위치시키도록 각각의 선택된 스트림 부분을 프로세싱하는 것이다.

이와 같이 행하기 위해, 제 1 프로세싱 수단 MT1은 변조 수단 MDj(이 경우에 j = 1 내지 3, 예시적인 것이며 제한적인 것은 아님)에 결합된 적어도 하나의 스위칭 모듈(또는 스위치) MA를 포함한다.

스위칭 모듈 MA는 선택된 프로그래밍에 근거하여, 인터페이스 수단 MI에 의해, 보다 구체적으로 그 3개의 인터페이스 모듈 I1 내지 I3에 의해 전달되는 데이터 패킷(여기서 TS 포맷의)의 적어도 한 부분을 선택하여, 선택된 패킷 부분(또는 블록)을 하나 이상의 출력 지점 상으로 전달하는 기능을 갖는다. 즉, 스위칭 모듈 MA는 그 입력 지점의 몇몇 상에 수신된 데이터 패킷의 전부 또는 일부를 하나 이상의 그 출력 지점을 향해 라우팅한다.

인캡슐레이팅된 패킷의 존재 시에, 스위칭 모듈 MA는 하나 이상의 그 출력 지점(들) 상으로 이들을 전달하기 이전에 패킷을 디캡슐레이팅(decapsulating)하는 기능을 또한 가질 수 있음에 주목해야 한다.

국소 콘텐츠 삽입 및/또는 추출을 가능하게 하기 위해, 지상 리피터 RT는 도 2에 도시된 바와 같이, 인터페이스 수단 MI에 결합된 삽입/추출 모듈 MR 및 스위칭 모듈 MA를 포함한다. 보다 구체적으로 상기 삽입/추출 모듈 MR은 (콘텐츠의) 블록을 국소적으로 삽입하거나 또는 추출하는 목적과 함께 어셈블링된 블록(패킷)을 재배열하여 시그널링하는 기능과 입력 블록의 속도를 적응시키는 기능을 갖는다. 블록 삽입은 스위칭 모듈 MA를 발생한다.

변조 수단 MDj의 기능은 선택된 브로드캐스팅 포맷, 이러한 경우 DVB-SSP로 이러한 부분에 포함된 데이터 패킷을 위치시키기 위해 스위칭 모듈 MA에 의해 선택된 스트림의 각각의 부분에 선택된 변조를 적용하는 것이다.

단지 예시적이여 제한적이지 않은 것으로서 제공되는 도 2의 도시에서, 변조 수단 MDj는 DVB-SSP 포맷을 제어하는 표준에 따라 또한 정의되는 (예를 들어, 각각 5MHz 대역폭의) 3개의 인접 송신 채널과 각각 연관된 3개의 변조기 MD1 내지 MD3을 포함한다.

중요한 것은 변조기 MDj의 수가 특히, 선택된 송신 채널(대역폭)의 포맷에 의존한다는 것에 주목해야 한다. 따라서, 지상 리피터는 단지 하나의 변조기 또는 이와 달리 3개, 또는 심지어, 필요하다면 4개 이상을 포함할 수 있다.

따라서 각각의 변조기 MDj는 스위칭 모듈 MA에 의해 선택되고 이를 향해 스 위칭된(또는 라우팅된) 각각이 스트림 부분에 대해 선택된 변조(이 경우에, DVB-SSP 타입)를 적용하기 위해 스위칭 모듈 MA의 출력 지점 중 하나에 결합되며, 여기서 이러한 스트림 부분은 이와 연관된 채널 상으로 송신되도록 설계된다.

각각의 변조기 MDj는 잠재적으로 강력한 인코딩 및/또는 롱텀(long term) 인터리빙을 지원하기 위해 적응될 수 있다.

5MHz의 대역폭 내에서 (이 경우에) 모든 작동하는 상이한 변조기 MDj는 바람직하게 국소 클록에 근거하여 정의된 동일한 작동 주파수를 사용한다.

상이한 변조기 MDj는 잠재적으로 상이한 구성 파라미터 세트와 상이한 방식으로 구성될 수 있음에 주목해야 한다. 또한, 각각의 변조기 MDj는 잠재적으로 개별 활성화되거나 또는 비활성화될 수 있다.

단지 예시적이여 제한적이지 않은 것으로서 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 변조기 MDj는 잠재적으로 서브 프로세싱 모듈 STj를 함께 구성하는 동기화 모듈 MSj에 결합될 수 있다. 상기 동기화 모듈 MSj는 하이브리드 또는 지상 단일의 주파수 네트워크(SFN)의 독립적인 동작을 보장하기 위해서는 필수적이다.

각각의 동기화 모듈 MSj(소위 SFN(Single Frequency Network) 어댑터라 또한 불리움)는 연관되는 변조기 MDj 스트림의 해당 부분의 프로세싱을 동일한 타입의 다른 지상 리피터 RT에서의 대응하는 변조기 MDj에 의한 동일한 스트림 부분의 프로세싱과 동기화하는 기능을 갖는다. 즉, 동기화 모듈 MSj는 동일한 구역 내에 존재하는 상이한 지상 리피터 RT의 변조기 MDj가 동일한 시간에서 동일한 주파수를 이용하여 동일한 데이터(콘텐츠 부분)를 브로드캐스팅하기 위해 수신된 상이한 스트림으로부터 발신하는 데이터 패킷(또는 블록)의 버퍼 저장 시간을 조정하는 기능을 갖는다. 저장 시간의 조정은 클록 모듈 MH에 의해 공급된 클록 레퍼런스 신호(통상 "1pps"라 불리움)에 의해 MPEG-TS 포맷에서 MIP 패킷에 포함된 타이밍 방식의 결과로서 변조 직전에 발생한다.

클록 모듈 MH는 모든 클록 신호, 보다 구체적으로, 지상 리피터 RT을 구성하는 특정의 구성요소의 동작에 대해 사용되는 레퍼런스 신호를 생성한다. 이는, 예를 들어, GPS 타입의 위성 네비게이션 신호 RG의 수신기에 의해 공급되는 레퍼런스 시간에 근거하여 이러한 클록 신호를 정의한다. 실제로 후자(RD)는 이에 이해 수신된 네비게이션 신호에 근거하여 레퍼런스 시간을 공제하는 기능을 갖는다.

삽입/추출 모듈 MR은 MIP 패킷에 포함된 타이밍 마커에 의해 부여된 타이밍 제약을 고려하여 동작한다는 것에 주목해야 한다.

각각의 변조기 MDj의 출력 지점은 제 2 프로세싱 수단 MT2에 대해, 일정한 베이스밴드 속도에 따라, 이 경우에 5MHz의 대역폭 상에서 3개의 채널 중 하나에 대해 의도되는 I/Q 타입의 디지털 신호, 즉, 동상(I) 및 직교(Q)를 전달한다.

제 2 프로세싱 수단 MT2의 기능은, 브로드캐스팅될 패킷 세트를 구성하고 나서, 이러한 세트를 적어도 하나의 아날로그 무선 주파수 신호로 변환하며, 적어도 하나의 무선 단말 UE로 파장에 의해 브로드캐스팅할 목적으로 상기 아날로그 무선 주파수 신호를 증폭하기 위해, 제 1 프로세싱 수단 MT1에 의해 전달된 3개의 채널의 콘텐츠를 구성하는, 선택되고 프로세싱된 스트림 부분(또는 콘텐츠의 블록)을 결합하는 것이다.

이와 같이 행하기 위해, 제 2 프로세싱 수단 MT2는 서로 간에 결합된 결합 모듈 MC, 디지털-아날로그 변환 수단 CVk, 및 증폭 수단 MAk를 포함한다.

결합 모듈 MC의 기능은 사용된 전송기/수신기 안테나 ER에서 동일한 패킷 세트만큼 다수의 송신 섹터가 존재하는 한, 출력 상으로 전달하기 위해, (제 1 프로세싱 수단 MT1에 의해 선택되고 프로세싱된(특히, 변조된)) 3개의 채널의 콘텐츠를 결합하는 것이다. 따라서, 각각의 세트는 DVB-SSP 브로드캐스팅 포맷을 충족하는 15MHz(3×5MHz)의 대역폭을 갖는다.

즉, 결합 모듈 MC는 I/Q 타입 디지털 신호 세트를 구성하기 위해, I/Q 타입 디지털 신호의 출력 지점에 의해 전달된 I/Q 타입 디지털 신호를 리그루핑(regrouping)하고, 안테나 ER이 몇 개의 섹터를 가지면, 안테나 ER에서 섹터의 수와 동일한 세트 수를 전달하기 위해, 출력 상으로 상기 세트를 복제한다.

단지 예시적이여 제한적이지 않은 것으로서 제공되는 도 2에서, 안테나 ER은 결합 모듈 MC는 엄격하게는 3개의 동일한 I/Q 타입 디지털 신호 세트를 3개의 출력 상으로 전달하기 위해, 3개의 송신 섹터를 갖는다. 그러나, 이는 안테나 ER의 섹터 수에 따라, 단지 하나의 세트, 이와 달리 2개, 또는 심지어 4개 이상을 전달할 수 있다. 이는 단일의 증폭기에 후속하여 안테나의 상이한 섹터에 피드를 제공하도록 설계된 스플리터를 사용하는 것이 또한 가능하다.

디지털-아날로그 변환 수단 CVk는 결합 모듈 MC의 출력 지점 수 및 이에 따른 안테나 ER의 섹터 수의 함수인 다수의 디지털-아날로그 변환기 CVk를 포함한다. 각각의 디지털-아날로그 변환기 CVk는 그 자신이 결합되는 결합 수단 MC의 출력에 의해 전달된 I/Q 타입 디지털 신호 세트(패킷)를 아날로그 무선 주파수 신호를 변환하는 기능을 갖는다.

바람직하게, 각각의 디지털-아날로그 변환기 CVk는 중앙 브로드캐스팅 주파수(이 경우에, 2.1775GHz)로 변환하기 위해 입력 신호 I 및 Q의 주파수를 변경하는 기능을 또한 갖는다.

증폭 수단 MAk는 결합 수단 MC의 출력 지점의 수 및 이에 따른 안테나 ER의 송신 섹터의 수의 함수인 다수의 증폭기 MAk를 포함한다. 각각의 증폭기 MAk는 그 자신이 결합되는 디지털-아날로그 변환기 CVk에 의해 전달되는 아날로그 무선 주파수 신호를, 안테나 ER의 섹터 중 하나에 의해 브로드캐스팅할 목적으로, 증폭시키는 기능을 갖는다.

도시된 바와 같이, 지상 리피터 RT는 증폭기 MAk의 출력 지점에 위치하는 필터링 모듈을 포함하며 선택된 브로드캐스팅 포맷(이 경우에, DVB-SSP - 15MHz(특정의 경우에서 심지어 30MHz) 및 2.17 내지 2.2GHz 범위의 중앙 브로드캐스팅 주파수를 가짐)에 정확하게 대응하는 증폭되어 필터링된 아날로그 무선 주파수 신호의 형태로 안테나 ER의 상이한 섹터에 피드를 제공하는 기능을 갖는다.

단지 예시적이여 제한적이지 않은 것으로서 도 2에 도시된 바와 같이, 안테나 ER은 지상 리피터 RT의 일부분이다. 그러나, 이것은 필수적이지는 않다. 실제로, 제 1 변형(도시되지 않음)에서, 지상 리피터 RT는 무선 액세스 네트워크 또는 무선 통신 네트워크(예를 들어, UMTS 네트워크)에 속하는 기지국 SB(예를 들어, 노드 B)의 안테나 ER을 사용할 수 있다. 그러한 경우에, 기지국 SB 및 지상 리피터는 동일한 안테나 ER을 공유한다.

제 2 변형(도시되지 않음)에서, 지상 리피터 RT는 제 1 브로드캐스팅 대기 아날로그 무선 주파수 신호의 형태로 무선 액세스 네트워크 또는 무선 통신 네트워크(예를 들어, UMTS 네트워크)에 속하는 기지국 SB(예를 들어, 노드 B)의 피드를 전송하고, 동일한 기지국 SB는 지상 리피터 RT에 의해 전다된 제 1 아날로그 무선 주파수 신호 및 표준 방식으로(예를 들어, UMTS 타입의) 내부적으로 자체 생성된 제 2 아날로그 무선 주파수 신호를 주파수 멀티플렉싱하는 기능을 갖는 멀티플렉싱 모듈 MM을 포함한다. 그 다음에 멀티플렉싱 모듈 MM은 무선 지상 UE에 대해 브로드캐스팅될 주파수 멀티플렉싱을 안테나 ER에 전달한다.

실제로, 도 3에 도시된 제 3 변형에서, 지상 리피터 RT는 무선 액세스 네트워크 또는 무선 통신 네트워크(예를 들어, UMTS 네트워크)에 속하는 기지국 SV(예를 들어, 노드 B)의 일부분이다. 그러한 경우에, 동일한 기지국 SB는 그 지상 리피터 RT에 의해 전달된 제 1 아날로그 RF 신호 및 표준 방식으로 내부적으로 자체 생성된 (예를 들어, UMTS 타입의) 제 2 아날로그 RF 신호 SU를 멀티플렉싱하는 기능을 갖는 멀티플렉싱 모듈 MM(바람직하게는 앞서 제시된 필터링 모듈 MF를 포함함)을 포함한다. 그리고 나서 멀티플렉싱 모듈 MM은 무선 지상 UE에 대해 브로드캐스팅될 주파수 멀티플렉싱을 안테나 ER에 전달한다.

개별적인 도면에 반영되어 있지 않으나, 각각의 지상 리피터 RT는 그 각각의 상이한 구성요소의 동작을 제어하는 기능을 갖는 제어 수단을 포함한다.

중요한 것은 앞서 기술된 지상 리피터의 예가 무선 단말 UE에 대한 콘텐츠의 브로드캐스팅에 대해 의도된다는 것에 주목해야 한다. 이러한 이유로 인해, 이들 은 무선 단말 UE에 대해 단방향성 다운링크(R1 내지 R3 네트워크)를 특징으로 한다. 그러나, 지상 리피터는 필요한 적응이 행해진다면 양방향성 송신의 범위 내에서 또한 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 지상 리피터는 다음가 같은 몇 가지 장점을 갖는다. 즉,

- 사용 시에 실질적인 유연성

- 특정의 타입의 액세스가 결핍된 특정의 경우에 특정의 서비스를 설정하기 위한 옵션

- 콘텐츠의 국소적 삽입/추출

- 이들 중에서 하나 또는 두 가지가 이용 불가능한 경우에 특히 유용한 콘텐츠 소스 리던던시

본 발명자는 앞서 기술된 지상 리피터 및 기지국의 실시예에 제한되지 않으며, 이는 단지 예시로서 주어지며, 그 대신에 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이하 개시된 특허 청구 범위의 범위 내에서 고안할 수 있는 모든 변형예를 포함한다.

Claims (15)

1. 지상 리피터(terrestrial repeater : RT)로서,

   ⅰ) 제 1 위성 타입 송신 네트워크(R1)로부터 발신하는 제 1 데이터 스트림, 제 2 송신 네트워크(R2)로부터 발신하는 제 2 데이터 스트림, 및 제 3 지상 타입 송신 네트워크(R3)로부터 발신하는 제 3 데이터 스트림을 수신하고, 수신된 상기 제 1 데이터 스트림, 상기 제 2 데이터 스트림 및 상기 제 3 데이터 스트림을 데이터 패킷들로 변환하는 인터페이스 수단(MI)과,

   ⅱ) 수신된 상기 제 1 스트림, 제 2 스트림 및 제 3 스트림 중 적어도 하나의 데이터 패킷들 중 적어도 한 부분을 선택하고, 상기 적어도 한 부분이 포함하는 데이터 패킷을 선택된 브로드캐스팅 포맷에 위치시키도록 각각의 선택된 스트림 부분을 프로세싱하는 제 1 프로세싱 수단(MT1)과,

   ⅲ) 브로드캐스팅될 패킷 세트를 구성하기 위해 선택되고 프로세싱된 상기 스트림 부분을 결합하고, 그 다음에 상기 세트를 적어도 하나의 무선 주파수 신호로 변환하며, 적어도 하나의 무선 통신 단말(UE)을 향해 파형을 통해 브로드캐스팅하기 위해 상기 무선 주파수 신호를 증폭하는 제 2 프로세싱 수단(MT2)을 포함하는

   지상 리피터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 프로세싱 수단(MT1)은 상기 인터페이스 수단(MI)에 의해 전달된 상기 데이터 패킷들 중 적어도 한 부분을 선택하도록 설계된 스위칭 수단(MA)과, 상기 스트림의 각각의 선택된 부분에 포함된 상기 데이터 패킷을 상기 브로드캐스팅 포맷에 위치시키기 위해 상기 스트림의 각각의 선택된 부분에 선택된 변조를 적용하도록 구비된 변조 수단(MDj)을 포함하는

   지상 리피터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 변조 수단(MDj)은 하나 이상의 인접 송신 채널과 각각 연관된 하나 이상의 변조기를 포함하며, 각각의 변조기(MDj)는 상기 스위칭 수단에 의해 선택되고 상기 변조기를 향하여 스위칭되며 상기 변조기와 연관된 채널 내에서 브로드캐스팅하도록 의도되는 스트림의 각각의 부분에 선택된 변조를 적용하도록 설계되는

   지상 리피터.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 프로세싱 수단(MT1)은 각각의 변조기(MDj)에 의한 스트림 부분의 프로세싱을 동일한 타입의 다른 지상 리피터(RT) 내의 관련 변조기(MDj)에 의한 상기 스트림의 동일한 부분의 프로세싱과 동기화하도록 설계된 동기화 수단(MS)을 포함하는

   지상 리피터.
5. 제 4 항에 있어서,

   수신된 위성 네비게이션 신호에 대해 레퍼런스 시간을 공제하도록 설계된 위성 네비게이션 신호(RG)의 수신을 위한 수단을 포함하며, 상기 동기화 수단(MS)은 수신된 위성 네비게이션 신호를 상기 레퍼런스 시간의 함수로서 동기화하도록 설계되는

   지상 리피터.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 2 프로세싱 수단(MT2)은 무선 주파수 신호에서 패킷 세트의 변환에 주파수 변화를 가산하도록 설계되는

   지상 리피터.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 2 프로세싱 수단(MT2)은 ⅰ) 상기 스트림의 선택되고 프로세싱된 부분을 결합하고, 적어도 동일한 패킷 세트로 출력으로서 전달하도록 구비된 결합 수단(MC)과, ⅱ) 상기 패킷 세트 중 하나를 무선 주파수 신호로 변환하도록 각각 구비된 적어도 2개의 디지털-아날로그 변환기(CVk)와, ⅲ) 송신 섹터 및 상기 변환기(CVk) 중 하나의 변환기와 각각 연관되고, 상기 무선 주파수 신호 중 하나를 브로드캐스팅할 목적으로 증폭시키도록 각각 구비된 적어도 2개의 증폭기(MAk)를 포함하는

   지상 리피터.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 인터페이스 수단(MI) 및 상기 제 1 프로세싱 수단(MT1)은 동일한 프로세싱 카드의 일부분인

   지상 리피터.
9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 위성 타입 송신 네트워크(R1)는 브로드캐스트 네트워크인

   지상 리피터.
10. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 송신 네트워크(R2)는 지상 무선 브로드캐스트 네트워크와 위성 무선 브로드캐스트 네트워크 중 적어도 하나인

    지상 리피터.
11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 3 지상 타입 송신 네트워크(R3)는 고정 지상 송신 네트워크인

    지상 리피터.
12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 프로세싱 수단(MT2)에 의해 전달된 상기 무선 주파수 신호를 적어도 전송하도록 구비된 송신 수단(ER)을 포함하는

    지상 리피터.
13. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 프로세싱 수단(MT2)에 의해 전달된 상기 무선 주파수 신호를 브로드캐스팅하기에 적합한 송신 수단(ER)을 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크에 속하는 기지국(SB)과 공유하는

    지상 리피터.
14. 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크용 기지국(SB)으로서,

    무선 통신 단말(UE)용으로 의도된 무선 주파수 신호를 방출하기 위한 기능을 갖는 무선 송신 수단(ER)과,

    브로드캐스팅될 제 1 무선 주파수 신호의 전달에 적합한 청구항 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 지상 리피터(RT)와,

    상기 무선 통신 단말(UE)을 향해 주파수 멀티플렉싱을 브로드캐스팅하기 위해 수신된 상기 제 1 무선 주파수 신호 및 제 2 무선 주파수 신호를 주파수 멀티플렉싱하도록 구비된 주파수 멀티플렉싱 수단(MM)을 포함하는

    기지국.
15. 무선 통신 네트워크의 무선 액세스 네트워크에 대한 기지국(SB)으로서,

    무선 통신 단말(UE)용으로 의도되고 무선 통신 단말(UE)에 의해 생성된 무선 주파수 신호를 전송/수신하도록 구비된 무선 송신 수단(ER)과,

    청구항 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 지상 리피터(RT)에 의해 전달된 제 1 무선 주파수 신호 및 상기 무선 통신 단말(UE)을 향해 주파수 멀티플렉싱을 브로드캐스팅하기 위해 수신된 제 2 무선 주파수 신호를 주파수 멀티플렉싱하도록 구비된 주파수 멀티플렉싱 수단(MM)을 포함하는

    기지국.

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