KR102112921B1 - 방송 신호 중계기 및 중계 방법 - Google Patents

방송 신호 중계기 및 중계 방법 Download PDF

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Abstract

방송 신호 중계기 및 중계 방법이 개시된다. 개시된 중계기는, 복수 개의 아날로그 채널 신호로 구성된 아날로그 방송 신호를 수신하는 수신부; 상기 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하는 ADC부; 상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 N(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 구분된 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어(AGC)를 수행하고, 상기 자동 이득 제어가 수행된 N개의 디지털 채널 신호를 더하여 디지털 방송 신호를 출력하는 이퀄라이져부; 상기 이퀄라이져부에서 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환하는 DAC부; 및 상기 변환된 아날로그 방송 신호를 전송하는 전송부;;를 포함한다.

Description

방송 신호 중계기 및 중계 방법{Broadcast signal repeater and relay method}
본 발명의 실시예들은 방송 신호 중계기 및 중계 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동 채널 선택 기능을 수행하는 디지털 방식의 실시간 적응형 방송 신호 중계기 및 중계 방법에 관한 것이다.
무선 통신을 이용하여 서비스를 제공하는 시스템은 서비스 망을 구성하는 기지국과 기지국 사이의 지형 및 지물로 달라지는 통신 채널에 따라 수신 품질이 변화한다. 이러한 통신 채널에 의해 수신 신호가 미약한 음영 지역이 발생하고, 이 음영 지역에서의 통신 품질을 개선하기 위해 중계기(repeater)를 사용한다.
한편, 2017년 재난통신발전법의 시행으로 재난 방송이 본격적으로 시작하고 있으며, 최근 고시된 방송 공동수신설비 설치기준에 따르면 공동 주택 및 업무 시설, 숙박 시설의 지하 공간에는 중계기가 설치되어야 한다. 즉, 재난 방송은 끊김 없이 방송되어야 하며, 터널이나 지하 주차장 등 전파 환경이 열악한 지역이 존재하므로 중계기가 필요하다. 한국의 경우, 재난 방송을 위해 FM(Frequency Modulation) 신호 및 T-DMB(Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting) 신호 중 하나 이상을 사용한다.
이 때, 일반적인 중계기는 아날로그 방식이며, 단순히 신호의 크기만을 증폭한다. 따라서, 채널 별로 적응적인 증폭이 이루어지기 어려운 단점이 있다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 자동 채널 선택 기능을 수행하는 디지털 방식의 실시간 적응형 방송 신호 중계기 및 중계 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 복수 개의 아날로그 채널 신호로 구성된 아날로그 방송 신호를 수신하는 수신부; 상기 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하는 ADC부; 상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 N(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 구분된 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어(AGC)를 수행하고, 상기 자동 이득 제어가 수행된 N개의 디지털 채널 신호를 더하여 디지털 방송 신호를 출력하는 이퀄라이져부; 상기 이퀄라이져부에서 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환하는 DAC부; 및 상기 변환된 아날로그 방송 신호를 전송하는 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기가 제공된다.
상기 아날로그 방송 신호는 FM 신호 또는 T-DMB 신호를 포함할 수 있다.
상기 중계기는, 채널 신호 선택을 위한 N개의 믹싱 주파수 및 상기 자동 이득 제어를 위한 N개의 이득 파라미터를 산출하는 제어부;를 더 포함하되, 상기 이퀄라이져부는, 상기 N개의 믹싱 주파수를 이용하여 상기 N개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 N개의 이득 파라미터를 이용하여 상기 자동 이득 제어를 수행할 수 있다.
상기 이퀄라이져부는, 동일한 구조를 가지는 N개의 서브 이퀄라이져부; 및 상기 N개의 이퀄라이져부에서 각각 출력된 N개의 디지털 채널 신호를 더하는 덧셈기;를 포함하되, 상기 N개의 서브 이퀄라이져부 중 i번째 서브 이퀄라이져부는, 상기 N개의 믹싱 주파수 중 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 중에서 i번째 디지털 채널 신호를 선택하는 제1 믹싱부; 상기 제1 믹싱부에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호의 샘플링 레이트를 감소시키는 데시메이션 필터부; 상기 N개의 이득 파라미터 중 i번째 이득 파라미터를 이용하여 상기 데시메이션 필터부에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호에 대해 상기 자동 이득 제어를 수행하는 AGC부; 및 상기 AGC부에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호의 샘플링 레이트를 증가시키는 인터폴레이션 필터부; 및 상기 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 상기 인터폴레이션 필터부에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호를 업 컨버젼하여 상기 덧셈기로 출력하는 제2 믹싱부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 각각의 주파수 및 수신 세기를 산출하고, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 중 수신 세기가 큰 상위 N개의 디지털 채널 신호를 선택하고, 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호의 주파수를 이용하여 상기 N개의 믹싱 주파수를 산출하고, 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호의 수신 세기를 이용하여 상기 N개의 이득 파라미터를 산출할 수 있다.
상기 제어부는 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블을 저장하되, 상기 제1 채널 테이블에 포함된 정보는, 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대한 채널 번호, 수신 세기, 상기 수신 세기의 순위, 상기 믹싱 주파수 및 상기 이득 파라미터를 포함하고, 상기 제2 채널 테이블에 포함된 정보는, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 중 미리 결정된 기준 수신 세기 이상의 수신 세기를 가지는 M(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호에 대한 채널 번호, 수신 세기 및 상기 믹싱 주파수를 포함할 수 있다.
상기 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블에 포함된 정보는 주기적으로 업데이트되되, 상기 제어부는, 상기 기준 수신 세기 이상의 수신 세기를 가지는 새로운 디지털 채널 신호를 검출하고, 상기 제2 채널 테이블에 상기 검출된 디지털 채널 신호의 정보를 추가하며, 상기 제1 채널 테이블 및 상기 제2 채널 테이블에 포함된 디지털 채널 신호의 수신 세기에 기초하여 상기 제1 채널 테이블에 포함된 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호를 업데이트할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 복수 개의 아날로그 채널 신호로 구성된 아날로그 방송 신호를 수신하는 수신부 - 상기 아날로그 방송 신호는 FM 신호 및 T-DMB 신호 중 적어도 하나를 포함함 -; 상기 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하는 ADC부; 상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 상기 FM 신호와 관련된 NA(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 구분된 NA개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하고, 상기 자동 이득 제어가 수행된 NA개의 디지털 채널 신호를 더하여 출력하는 제1 이퀄라이져부; 상기 제1 이퀄라이져부와 병렬로 연결되며, 상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 상기 T-DMB 신호와 관련된 NB(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 구분된 NB개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하고, 상기 자동 이득 제어가 수행된 NB개의 디지털 채널 신호를 더하여 출력하는 제2 이퀄라이져부; 상기 제1 이퀄라이져부 및 상기 제2 이퀄라이져부에서 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환하는 DAC부; 및 상기 변환된 아날로그 방송 신호를 전송하는 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 복수 개의 아날로그 채널 신호로 구성된 아날로그 방송 신호를 수신하는 단계; 상기 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하는 단계; 상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 N(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하는 단계; 상기 구분된 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하는 단계; 상기 자동 이득 제어가 수행된 N개의 디지털 채널 신호를 더하여 디지털 방송 신호를 출력하는 단계; 상기 더하여 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환하는 단계; 및 상기 변환된 아날로그 방송 신호를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 장소에 관계없이 수신 세기가 큰 방송 신호를 자동 선택해서 수신할 수 있으며, 이퀄라이저 기능을 적용하여 모든 채널 신호의 수신 세기를 동일하게 하여 중계할 수 있으며, 특히 채널 선택(구분) 및 채널 검출이 디지털 방식으로 처리되므로 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이퀄라이저부 및 제어부의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 채널 테이블의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 채널 테이블의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 중계기는, 수신부(110), ADC부(Analog to Digital Converter)(120), 이퀄라이저부(130), DAC부(Digital to Analog Converter)(140), 전송부(150) 및 제어부(160)를 포함한다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상세하게 설명하기로 한다.
수신부(110)는 RF(Radio Frequency) 신호인 아날로그 방송 신호를 수신 및 처리한다. 이 때, 방송 신호는 FM(Frequency Modulation) 신호 및 T-DMB(Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting) 신호 중 하나일 수 있으며, 복수 개의 채널 신호(즉, 아날로그 채널 신호)로 구성될 수 있다.
ADC부(120)는 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환한다. 즉, ADC부(120)는 아날로그 방송 신호를 IF(Intermediate Frequency) 샘플링하여 복수 개의 디지털 채널 신호로 구성된 디지털 방송 신호를 생성한다.
이퀄라이저부(130)는 ADC부(120)에서 변환되는 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 N(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 구분된 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어(AGC: Automatic Gain Control)를 수행하며, 자동 이득 제어가 수행된 N개의 디지털 채널 신호를 더하여 디지털 방송 신호를 출력한다. 이 때, 채널 신호 선택을 위한 서로 다른 N개의 믹싱 주파수를 사용하여 N개의 디지털 채널 신호가 구분되고, N개의 이득 파라미터를 이용하여 자동 이득 제어가 수행될 수 있다.
즉, 이퀄라이저부(130)는 시간 장소에 따라 통신 채널이 변하는 환경에서, 실시간으로 신호의 세기를 감지하여 복수 개의 디지털 채널 신호에서 N개의 디지털 채널 신호를 자동으로 채널을 선택하는 채널라이징(channelizing) 기능 및 채널 전력의 실시간 모니터링에 의해 채널 전력을 동일하게 만드는 채널 이퀄라이징(equalizing) 기능을 수행하며, 디지털 채널 신호를 증폭한다.
DAC부(140)는 이퀄라이저부(130)에서 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환한다. 또한, 전송부(150)는 DAC부(140)에서 변환된 아날로그 방송 신호를 처리 및 전송한다.
그리고, 제어부(160)는 채널 신호 선택을 위한 N개의 믹싱 주파수 및 자동 이득 제어를 위한 N개의 이득 파라미터를 산출한다.
이하, 이퀄라이저부(130) 및 제어부(160)의 동작을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이퀄라이저부(130) 및 제어부(160)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
먼저, 이퀄라이저부(130)는 N개의 서브 이퀄라이저부(131) 및 하나의 덧셈기(132)를 포함한다.
N개의 서브 이퀄라이저부(131) 각각은 동일한 구조를 가지며, 복수의 디지털 채널 신호 중 하나의 디지털 채널 신호에 대한 증폭 등의 신호 처리 기능을 수행한다. 따라서, N개의 서브 이퀄라이저부(131) 중 어느 하나의 서브 이퀄라이저부인 i번째 서브 이퀄라이저부(131)를 중심으로 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, i번째 서브 이퀄라이져부는, 제1 믹싱부(131A), 데시메이션 필터부(Decimation Filter)(131B), AGC부(Automatic Gain Controller)(131C), 인터폴레이션 필터부(Interpolation Filter)(131D) 및 제2 믹싱부(131E)를 포함한다.
제1 믹싱부(131A)는 채널 구분을 위한 N개의 믹싱 주파수 중 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 복수 개의 디지털 채널 신호 중에서 i번째 디지털 채널 신호를 구분한다. 즉, 제1 믹싱부(131A)는 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 i번째 디지털 채널 신호를 다운 컨버젼(down conversion)한다. 이 때, i번째 믹싱 주파수는 제어부(160)에서 생성되어 제공되며, 제1 믹싱부(131A)는 i번째 디지털 채널 신호와 i번째 믹싱 주파수를 믹싱한다.
데시메이션 필터부(131B)는 제1 믹싱부(131A)에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호의 샘플링 레이트를 감소시킨다. 따라서, 데시메이션 필터부(131B)에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호는 샘플링률이 낮아진 기저대역 샘플 신호일 수 있다.
AGC부(131C)는 N개의 이득 파라미터 중 i번째 이득 파라미터를 이용하여, 데시메이션 필터부(131B)에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호에 대해 자동 이득 제어를 수행한다. 이 때, i번째 이득 파라미터는 제어부(160)에서 생성되어 제공된다. 즉, 샘플링 레이트가 감소된 i번째 디지털 채널 신호는 AGC부(131C)에서 이득 값이 곱해진다. 이에 따라, N개의 서브 이퀄라이저부(131) 모두의 채널 신호 전력이 동일해진다. 또한, 방송 수신 중에 페이딩 등에 의한 감쇄가 발생하는 경우 AGC부(131C)는 이를 보정한다.
인터폴레이션 필터부(131D)는 AGC부(131C)에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호의 샘플링 레이트를 증가시킨다. 그리고, 제2 믹싱부(131E)는 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 인터폴레이션 필터부(131D)에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호를 업 컨버젼(up conversion)한다
한편, 상기에서 설명한 i번째 서브 이퀄라이저부(131)의 동작은 N개의 서브 이퀄라이저부(131) 모두에서 유사하게 수행될 수 있다. 그리고, 덧셈기(132)는 N개의 서브 이퀄라이저부(131) 각각에서 출력된 N개의 디지털 채널 신호를 더한다.
다음으로, 제어부(160)는 채널 검색부(161) 및 MCU부(Micro Controller Unit)(162)를 포함한다.
채널 검색부(161)는 복수 개의 디지털 채널 신호 각각의 주파수 및 수신 세기를 산출한다. 즉, 채널 검색부(161)는 주기적으로 방송 신호에 포함된 N개의 디지털 채널 신호를 모니터링하여 수신 세기가 큰 디지털 채널 신호를 감지하여 주파수 및 수신 세기(전력)을 추출한 후, 그 결과를 MCU부(162)로 전송한다. 이 때, 수신 세기는 채널 검색부(161)에 포함된 데시메이션 필터를 통과한 샘플링률이 낮아진 출력 디지털 채널 신호에 대해서 제곱을 한 후 평균을 취해서 얻을 수 있다.
MCU부(162)는 복수 개의 디지털 채널 신호의 주파수 및 수신 세기를 이용하여, 수신 세기가 큰 상위 N개의 디지털 채널 신호를 선택한다. 그 후, MCU부(162)는 상위 N개의 디지털 채널 신호의 주파수를 이용하여 N개의 믹싱 주파수를 산출하고, 상위 N개의 디지털 채널 신호의 수신 세기를 이용하여 N개의 이득 파라미터를 산출한다. N개의 믹싱 주파수 각각은 서브 이퀄라이저부(131) 내의 제1 믹싱부(131A)에 제공되고, N개의 이득 파라미터는 서브 이퀄라이저부(131) 내의 AGC부(131C)에 제공될 수 있다.
한편, MCU부(162)는 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 채널 테이블에 포함된 정보는 상위 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대한 채널 번호, 수신 세기, 수신 세기의 순위, 믹싱 주파수 및 이득 파라미터를 포함되고, 제2 채널 테이블에 포함된 정보는 복수 개의 디지털 채널 신호 중 미리 결정된 기준 수신 세기 이상의 수신 세기를 가지는 M(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호에 대한 채널 번호, 수신 세기 및 믹싱 주파수를 포함할 수 있다.
또한, 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블에 포함된 정보는 주기적으로 업데이트될 수 있으며, MCU부(162)는 기준 수신 세기 이상의 수신 세기를 가지는 새로운 디지털 채널 신호를 검출하고, 제2 채널 테이블에 검출된 디지털 채널 신호의 정보를 추가하며, 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블에 포함된 디지털 채널 신호의 수신 세기에 기초하여 제1 채널 테이블에 포함된 상위 N개의 디지털 채널 신호를 업데이트할 수 있다.
이에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
MCU부(162)는 채널 테이블들을 이용하여 N개의 믹싱 주파수 및 N개의 이득 파라미터를 산출할 수 있으며, 지속적으로 채널 테이블들을 업데이트를 한다.
이 때, 제1 채널 테이블은 수신 세기가 상대적으로 큰 디지털 채널 신호들에 대한 정보를 저장하고 있으며, 제2 채널 테이블은 수신 세기가 기준치를 넘어 미래에 제1 채널 테이블로 이동될 수 있는 디지털 채널 신호들에 대한 정보를 저장한다.
제1 채널 테이블에서 관리하는 채널의 개수는 하드웨어적으로 구현되어 있는 채널의 개수, 즉, N개의 서브 이퀄라이저부(131)의 개수와 동일하다. 제1 채널 테이블에서의 채널 정보 업데이트 및 각각의 디지털 채널 신호 별로 요구되는 이득의 산출은 일정한 주기를 두고 실행되며, 정보 업데이트 후에 각 N개의 서브 이퀄라이저부(131)에 믹싱 주파수 및 이득 파라미터가 제공된다.
도 3에서는 제1 채널 테이블의 구조를 나타내고 있다.
도 3를 참조하면, 제1 채널 테이블의 채널 번호는 서브 이퀄라이저부(131)와 일대일로 대응된다. 채널 번호 '2'를 예시로 하여 설명하면 다음과 같다.
채널 번호가 '2'인 디지털 채널 신호는 하드웨어적으로 2번째 채널, 즉, 2번째 서브 이퀄라이저부(131)와 대응된다. 그리고, 채널 번호 '2'의 믹싱 주파수가 'f 2'라는 것은 "cos(2πf 2t)를 믹싱하면 기저대역으로 천이된다"라는 것을 의미한다. 즉, 믹싱 주파수는 디지털 채널 신호와 일대일로 대응되게 되어 있으므로, 디지털 채널 신호의 주파수의 정보를 추가로 제1 채널 테이블에 포함시킬 필요는 없다.
그리고, 수신 세기 'P2'는 채널 검색부(161)에서 산출된 채널 번호 '2'의 전력이다. 수신 세기의 순위는 N개의 디지털 채널 신호를 내림차순으로 정렬되며, 채널 번호 '2'의 수신 세기의 순위 '3'은 채널 번호 '2'와 대응되는 디지털 채널 신호의 수신 세기가 3번째인 것을 의미한다. 이득 파라미터의 경우, 부가 증폭할 수 있는 포화 전력을 PS라고 했을 때, 채널 번호 '2'와 대응되는 디지털 채널 신호는 "g2만큼 이득을 증가시켜야 평균 채널 전력이 된다"는 것을 의미한다.
그리고, 도 4에서는 제2 채널 테이블의 구조를 나타내고 있다.
도 4를 참조하면, 제2 채널 테이블은 후보 디지털 채널 신호의 정보를 모아둔 테이블로서, 채널 검색부(161)에서 검색되기도 하며, 제1 채널 테이블에서 삭제된 디지털 채널 신호의 정보를 임시로 저장하는 테이블이다. 제2 채널 테이블의 구조는 제1 채널 테이블과 유사하나, 수신 세기의 순위 및 이득 항목은 없으며, 수신 세기에 맞추어 정렬되어 저장된다.
한편, 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블은 아래와 같은 단계를 통해 업데이트된다.
1) 채널 검색부(161)는 기준치를 넘는 새로운 디지털 채널 신호를 검색한다. 검색 결과, 새로운 채널이 존재하면, 제2 채널 테이블의 가장 아래 열에 해당 디지털 채널 신호의 정보(믹싱 주파수 및 수신 세기 정보 포함)가 저장된다.
2) 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블에 속하는 모든 디지털 채널 신호를 수신 세기에 근거해서 디지털 채널 신호들의 정보를 정렬하고, 제1 채널 테이블에 포함될 N개의 디지털 채널 신호를 선택한다.
3) 제1 채널 테이블에서 퇴출될 디지털 채널 신호의 정보는 제2 채널 테이블로 이동시키고, 신규로 검색된 디지털 채널 신호의 정보는 퇴출될 디지털 채널 신호가 점유한 공간에 위치시킨다.
4) 제1 채널 테이블에 저장된 N개의 디지털 채널 신호의 이득 값을 다시 산출하고, 제2 채널 테이블을 정렬하여 업데이트한다.
이 때, 제2 채널 테이블을 정렬하는 이유는 2)의 구성에서 N개의 디지털 채널 신호를 선택할 때, 선택 알고리즘을 간소화하기 위한 것이다. 즉, 제2 채널 테이블에서 수신 세기가 큰 순서에 맞추어 채널 신호를 순차적으로 선택해서 비교를 한다면 비교 연산의 횟수가 줄어들 수 있다. 만약, 제2 채널 테이블에서 수신 세기가 가장 큰 채널 신호를 제1 채널 테이블의 수신 세기가 가장 낮은 채널 신호와 비교해서 여전히 값이 작다면 이후 연산은 불필요할 것이기 때문이다.
요컨대, 본 발명은 장소에 관계없이 수신 세기가 큰 방송 신호를 자동 선택해서 수신할 수 있으며, 이퀄라이저 기능을 적용하여 모든 채널 신호의 수신 세기를 동일하게 하여 중계할 수 있으며, 특히 채널 선택(구분) 및 채널 검출이 디지털 방식으로 처리되므로 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기는, 수신부(510), ADC부(520), 제1 이퀄라이저부(530), 제2 이퀄라이저부(540), DAC부(550), 전송부(560) 및 제어부(570)를 포함한다.
수신부(510)는 아날로그 방송 신호를 수신한다. 이 때, 방송 신호는 FM(Frequency Modulation) 신호 및 T-DMB(Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting) 신호를 모두 포함할 수 있다.
ADC부(520)는 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환한다. 즉, ADC의 파라미터를 적절히 선정하면, 하나의 ADC부(520)로 FM 신호 및 T-DMB 신호를 모두 변환할 수 있다.
제1 이퀄라이저부(530)는 ADC부(520)에서 변환되는 디지털 방송 신호 중 FM 신호와 관련된 NA(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 선택된 NA개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하고, 자동 이득 제어가 수행된 NA개의 디지털 채널 신호를 더하여 출력한다. 이 때, 제1 이퀄라이저부(130)는 도 2에 도시된 구성을 가질 수 있다.
제2 이퀄라이저부(540)는 ADC부(520)에서 변환되는 디지털 방송 신호 중 T-DMB 신호와 관련된 NB(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 선택된 NB개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하고, 자동 이득 제어가 수행된 NB개의 디지털 채널 신호를 더한다. 이 때, 제2 이퀄라이저부(130) 역시 도 2에 도시된 구성을 가질 수 있다.
DAC부(550)는 제1 이퀄라이저부(530)에서 출력된 디지털 방송 신호 및 제2 이퀄라이저부(540)에서 출력된 디지털 방송 신호 각각을 아날로그 방송 신호로 변환한다. 또한, 전송부(560)는 DAC부(550)에서 변환된 아날로그 방송 신호를 처리 및 전송한다. 그리고, 제어부(160)는 채널 신호 선택을 위한 N개의 믹싱 주파수 및 자동 이득 제어를 위한 N개의 이득 파라미터를 산출한다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 중계기(500)는 FM 신호 및 T-DMB 신호를 동시에 중계할 수 있다. 즉, ADC부(520)의 파라미터를 적절히 선정하면 하나의 ADC부(520)로 FM 및 T-DMB의 채널 중계가 가능하다. 즉 이퀄라이저 기능을 수행하는 경우, FM 신호를 위한 제1 이퀄라이저부(530)와 와 T-DMB 신호를 위한 제2 이퀄라이저부(540)가 별도로 존재하여야 하지만, 수신부(510), ADC부(520), DAC부(550) 및 전송부(560)는 하나로 전체 채널의 중계가 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 방법의 흐름도를 도시한 도면이다. 이 때, 상기 중계 방법은 도 2에 도시된 중계기(200)에서 수행될 수 있다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 단계(610)에서는 복수 개의 아날로그 채널 신호로 구성된 아날로그 방송 신호를 수신한다.
그리고, 단계(620)에서는 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하고, 단계(630)에서는 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 N개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 단계(640)에서는 구분된 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하며, 단계(650)에서는 자동 이득 제어가 수행된 N개의 디지털 채널 신호를 더하여 디지털 방송 신호를 출력한다.
그리고, 단계(660)에서는 상기 더하여 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환하고, 단계(670)에서는 변환된 아날로그 방송 신호를 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계(630)에서는 N개의 믹싱 주파수 중 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 복수 개의 디지털 채널 신호 중에서 i번째 디지털 채널 신호를 구분한 후 샘플링 샘플링 레이트를 감소시키고, 단계(640)에서는 N개의 이득 파라미터 중 i번째 이득 파라미터를 이용하여 샘플링 레이트가 감소된 i번째 디지털 채널 신호에 대해 자동 이득 제어를 수행하고, 단계(650)에서는 자동 이득 제어가 수행된 i번째 디지털 채널 신호의 샘플링 레이트를 증가시킨 후 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 상기 샘플링 레이트가 증가된 i번째 디지털 채널 신호를 업 컨버젼한다
이 때, 도 6에 도시되지는 않았지만, 복수 개의 디지털 채널 신호 각각의 주파수 및 수신 세기를 산출하는 단계, 복수 개의 디지털 채널 신호 중 수신 세기가 큰 상위 N개의 디지털 채널 신호를 선택하는 단계, 상위 N개의 디지털 채널 신호의 주파수를 이용하여 N개의 믹싱 주파수를 산출하는 단계, 상위 N개의 디지털 채널 신호의 수신 세기를 이용하여 N개의 이득 파라미터를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기한 단계들은 단계(630) 전에 수행될 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 중계 방법의 실시예들에 대하여 설명하였고, 앞서 도 1 내지 도 4에서 설명한 중계기(100)에 관한 구성이 본 실시예에도 그대로 적용 가능하다. 이에, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 복수 개의 아날로그 채널 신호로 구성된 아날로그 방송 신호를 수신하는 수신부;
    상기 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하는 ADC부;
    상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 N(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 구분된 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어(AGC)를 수행하고, 상기 자동 이득 제어가 수행된 N개의 디지털 채널 신호를 더하여 디지털 방송 신호를 출력하는 이퀄라이져부;
    상기 이퀄라이져부에서 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환하는 DAC부;
    상기 변환된 아날로그 방송 신호를 전송하는 전송부; 및
    채널 신호 선택을 위한 N개의 믹싱 주파수 및 상기 자동 이득 제어를 위한 N개의 이득 파라미터를 산출하는 제어부;를 포함하되,
    상기 이퀄라이져부는, 상기 N개의 믹싱 주파수를 이용하여 상기 N개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 N개의 이득 파라미터를 이용하여 상기 자동 이득 제어를 수행하며,
    상기 제어부는, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 각각의 주파수 및 수신 세기를 산출하고, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 중 수신 세기가 큰 상위 N개의 디지털 채널 신호에 관한 정보를 제1 채널 테이블에 저장하고, 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호의 주파수를 이용하여 상기 N개의 믹싱 주파수를 산출하고, 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호의 수신 세기를 이용하여 상기 N개의 이득 파라미터를 산출하며,
    상기 제1 채널 테이블에 포함된 디지털 채널 신호의 다음 수신 세기를 갖는 M개(1 이상의 자연수)의 디지털 채널 신호에 관한 정보를 제2 채널 테이블에 저장하며,
    상기 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블에 포함된 정보는 주기적으로 업데이트되는 것을 특징으로 하는 중계기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아날로그 방송 신호는 FM 신호 또는 T-DMB 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이퀄라이져부는, 동일한 구조를 가지는 N개의 서브 이퀄라이져부; 및 상기 N개의 이퀄라이져부에서 각각 출력된 N개의 디지털 채널 신호를 더하는 덧셈기;를 포함하되,
    상기 N개의 서브 이퀄라이져부 중 i번째 서브 이퀄라이져부는, 상기 N개의 믹싱 주파수 중 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 중에서 i번째 디지털 채널 신호를 선택하는 제1 믹싱부; 상기 제1 믹싱부에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호의 샘플링 레이트를 감소시키는 데시메이션 필터부; 상기 N개의 이득 파라미터 중 i번째 이득 파라미터를 이용하여 상기 데시메이션 필터부에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호에 대해 상기 자동 이득 제어를 수행하는 AGC부; 및 상기 AGC부에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호의 샘플링 레이트를 증가시키는 인터폴레이션 필터부; 및 상기 i번째 믹싱 주파수를 이용하여 상기 인터폴레이션 필터부에서 출력된 i번째 디지털 채널 신호를 업 컨버젼하여 상기 덧셈기로 출력하는 제2 믹싱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 채널 테이블에 포함된 정보는, 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대한 채널 번호, 수신 세기, 상기 수신 세기의 순위, 상기 믹싱 주파수 및 상기 이득 파라미터를 포함하고,
    상기 제2 채널 테이블에 포함된 정보는, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 중 미리 결정된 기준 수신 세기 이상의 수신 세기를 가지는 M(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호에 대한 채널 번호, 수신 세기 및 상기 믹싱 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 중계기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기준 수신 세기 이상의 수신 세기를 가지는 새로운 디지털 채널 신호를 검출하고, 상기 제2 채널 테이블에 상기 검출된 디지털 채널 신호의 정보를 추가하며, 상기 제1 채널 테이블 및 상기 제2 채널 테이블에 포함된 디지털 채널 신호의 수신 세기에 기초하여 상기 제1 채널 테이블에 포함된 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호를 업데이트하는 것을 특징으로 하는 중계기.
  8. 복수 개의 아날로그 채널 신호로 구성된 아날로그 방송 신호를 수신하는 수신부 - 상기 아날로그 방송 신호는 FM 신호 및 T-DMB 신호 중 적어도 하나를 포함함 -;
    상기 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하는 ADC부;
    상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 상기 FM 신호와 관련된 NA(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 구분된 NA개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하고, 상기 자동 이득 제어가 수행된 NA개의 디지털 채널 신호를 더하여 출력하는 제1 이퀄라이져부;
    상기 제1 이퀄라이져부와 병렬로 연결되며, 상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 상기 T-DMB 신호와 관련된 NB(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 구분된 NB개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하고, 상기 자동 이득 제어가 수행된 NB개의 디지털 채널 신호를 더하여 출력하는 제2 이퀄라이져부;
    상기 제1 이퀄라이져부 및 상기 제2 이퀄라이져부에서 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환하는 DAC부;
    상기 변환된 아날로그 방송 신호를 전송하는 전송부; 및
    채널 신호 선택을 위한 NA개 또는 NB개의 믹싱 주파수 및 상기 자동 이득 제어를 위한 NA개 또는 NB개의 이득 파라미터를 산출하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 이퀄라이져부는, 상기 NA개 또는 NB개의 믹싱 주파수를 이용하여 상기 NA개 또는 NB개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 NA개 또는 NB개의 이득 파라미터를 이용하여 상기 자동 이득 제어를 수행하며,
    상기 제어부는, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 각각의 주파수 및 수신 세기를 산출하고, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 중 수신 세기가 큰 상위 NA개 또는 NB개의 디지털 채널 신호에 관한 정보를 제1 채널 테이블에 저장하고, 상기 상위 NA개 또는 NB개의 디지털 채널 신호의 주파수를 이용하여 상기 NA개 또는 NB개의 믹싱 주파수를 산출하고, 상기 상위 NA개 또는 NB개의 디지털 채널 신호의 수신 세기를 이용하여 상기 NA 또는 NB개의 이득 파라미터를 산출하며,
    상기 제1 채널 테이블에 포함된 디지털 채널 신호의 다음 수신 세기를 갖는 MA개 또는 MB개(1 이상의 자연수)의 디지털 채널 신호에 관한 정보를 제2 채널 테이블에 저장하며,
    상기 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블에 포함된 정보는 주기적으로 업데이트되는 것을 특징으로 하는 중계기.
  9. 복수 개의 아날로그 채널 신호로 구성된 아날로그 방송 신호를 수신하는 단계;
    (a) 상기 아날로그 방송 신호를 디지털 방송 신호로 변환하는 단계;
    (b) 상기 변환된 디지털 방송 신호에 포함된 복수 개의 디지털 채널 신호에서 N(1 이상의 자연수)개의 디지털 채널 신호를 구분하는 단계;
    (c) 상기 구분된 N개의 디지털 채널 신호 각각에 대해 자동 이득 제어를 수행하는 단계;
    (d) 상기 자동 이득 제어가 수행된 N개의 디지털 채널 신호를 더하여 디지털 방송 신호를 출력하는 단계;
    (e) 상기 더하여 출력된 디지털 방송 신호를 아날로그 방송 신호로 변환하는 단계;
    (f) 상기 변환된 아날로그 방송 신호를 전송하는 단계; 및
    (g) 채널 신호 선택을 위한 N개의 믹싱 주파수 및 상기 자동 이득 제어를 위한 N개의 이득 파라미터를 산출하는 단계;를 포함하되,
    상기 (c) 단계는, 상기 N개의 믹싱 주파수를 이용하여 상기 N개의 디지털 채널 신호를 구분하고, 상기 N개의 이득 파라미터를 이용하여 상기 자동 이득 제어를 수행하며,
    상기 (g) 단계는, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 각각의 주파수 및 수신 세기를 산출하고, 상기 복수 개의 디지털 채널 신호 중 수신 세기가 큰 상위 N개의 디지털 채널 신호에 관한 정보를 제1 채널 테이블에 저장하고, 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호의 주파수를 이용하여 상기 N개의 믹싱 주파수를 산출하고, 상기 상위 N개의 디지털 채널 신호의 수신 세기를 이용하여 상기 N개의 이득 파라미터를 산출하며,
    상기 제1 채널 테이블에 포함된 디지털 채널 신호의 다음 수신 세기를 갖는 M개(1 이상의 자연수)의 디지털 채널 신호에 관한 정보를 제2 채널 테이블에 저장하며,
    상기 제1 채널 테이블 및 제2 채널 테이블에 포함된 정보는 주기적으로 업데이트되는 것을 특징으로 하는 중계 방법.
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