KR102454141B1 - Atsc 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기에 관한 것으로, 4개의 튜너(10), 상기 튜너(10)와 1:1매칭되어 각 튜너(10)로부터 수신된 신호를 VHF와 UHF로 각각 분리하는 분배기(20), 상기 분배기(20)로부터 출력된 신호를 복조하는 디모듈레이터를 포함하여 상기 복수개의 디모듈레이터로부터 출력되는 신호의 세기를 판단하여 가장 높은 세기를 갖는 튜너로부터 수신된 신호를 디코딩하여 출력하는 제어부(30), 상기 제어부(30)로부터 출력되는 방송신호를 출력하는 스트리밍 인터페이스(40)로 구성되어 자동차 운행시 방송수신 효율을 극대화한 것이다.

Description

ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기{ATSC 3.0 mobile 4-diversity rf receiver}

본 발명은 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차 운행시 방송수신 효율을 극대화하기 위한 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기에 관한 것이다.

ATSC(Advanced Television Systems Committee)는 미국의 디지털 텔레비전 방송 표준을 개발하는 위원회, 혹은 그 표준을 말하는 것이다.

이러한 ATSC 표준을 여러 가지 새로운 기능과 기술로 업데이트한 ATSC 3.0 기술은 기존의 RF(Radio Frequency) 방송망 기반의 단방향 방송에 IP를 적용한 것으로, 방송망과 통신망을 동시에 이용할 수 있어 통신망을 연계한 다양한 서비스가 가능하다.

그 예로 ATSC 3.0은 고정 수신용 UHD 비디오와 이동 방송용 HD(High Definition) 비디오의 동시 전송이 가능하며, 이는 최근 방송통신 기술의 발달로 방송의 청취형태가 제한된 장소와 제한된 시간에 동일한 콘텐츠만을 시청하는 고정수신 형태에서, 언제 어디서나 자신이 원하는 멀티미디어 콘텐츠를 시청할 수 있는 이동수신으로 변화되고 있는 방송의 청취형태에도 부합한다.

더욱이 최근 자동차에는 사용자의 편의를 위해, 각종 센서와 전자 장치 등이 구비되고, 이를 이용하여 차량의 인지, 위치측정, 판단, 제어를 자동으로 수행하는 자율 주행 차량(Autonomous Vehicle), 자동차에서 음악, 오디오 콘텐츠와 같은 오락과 길 찾기 같은 주행 정보를 제공하여 자동차와 운전자간의 소통을 위한 다양한 정보를 한눈에 파악하도록 해주는 인포테인먼트 시스템(In-Vehicle Infortainment)등에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

상기한 인포테인먼트 시스템은 차량내 구비된 텔레메틱스 유니트와 인포테인먼트 유니트 등을 통해서 사용자에게 서비스된다.

상기에서 텔레메틱스(Telematics) 유니트는 차량 내부의 각 도메인으로부터 전송된 이미지, 음성, 영상, 비디오 등의 디지털 정보를 유무선 네트워크에 연결시켜 다중 미디어 커뮤니케이션이 가능하게 해주는 것으로, 무선 네트워크를 통해 운전자에게 운전은 물론 생활에 필요한 다양한 정보를 실시간으로 제공하는 역할을 한다.

인포테인먼트 유니트는 인포메이션(Information)과 엔터테인먼트(Entertainment)의 합성어로 IT 기술을 이용해 주행 관련 정보와 엔터테인먼트 기능을 동시에 제공하는 역할을 하는 것으로, 운전자의 경우 내비게이션과 교통상황 안내 등 운전 정보와 응급상황 대처, 사고 시 자동 연락 등 교통안전 서비스를 제공받을 수 있고, 동승자도 동영상과 음악을 감상하거나 인터넷에 연결해 각종 애플리케이션을 이용하는 등 엔터테인먼트 기능을 즐길 수 있다.

이러한 텔레메틱스와 인포테인먼트는 최근 구분없이 사용하기도 한다.

그리고, 이러한 인포테인먼트 시스템의 예로, 자동차 내부에 안테나 모듈, 예를 들어, 스마트 안테나 모듈을 장착하여 자동차가 방송 서비스를 수신할 수 있도록 하여 사용자가 이동 중 방송 서비스를 시청할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기한 ATSC 3.0을 자동차 등에서 수신할 수 있는 이동 방송에 적용할 경우, 특히 자동차와 같은 고속으로 움직이는 이동체에 탑재할 경우, 자동차가 서비스 권역을 이동하거나 난시청지역과 같은 음영 지역에 위치하면 기존에 제공되던 서비스가 끊기는 문제가 발생한다.

공개특허 10-2018-0070462

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 다수개의 튜너를 사용하여 이들로부터 수신된 신호 중 높은 수신율을 갖는 신호를 출력해줌으로써, 이동 방송 중, 끊김없이 서비스가 지속될 수 있 있도록 하는 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 복수개의 튜너, 상기 튜너와 1:1매칭되어 각 튜너로부터 수신된 신호를 VHF와 UHF로 각각 분리하는 분배기, 상기 분배기와 1:1로 매칭되어 분배기로부터 출력된 신호를 각각 복조하는 복수개의 디모듈레이터를 포함하여 상기 복수개의 디모듈레이터로부터 출력되는 신호의 세기를 판단하여 가장 높은 세기를 갖는 튜너로부터 수신된 신호를 디코딩하여 출력하는 제어부, 상기 제어부로부터 출력되는 방송신호를 출력하는 스트리밍 인터페이스로 구성되는 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기에 있다.

상기에서 스트리밍 인터페이스는 TS, SDIO, USB 를 선택적으로 하나 이상 사용한다.

그리고 상기 제어부를 구성하는 다수개의 디모듈레이터는 단일 패키지로 하나의 칩으로 구현된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명은 저전력 알에프(RF) 튜너와 멀티 표준 디모듈레이터 4세트를 단일 패키지로 구성된 칩을 사용한 제품으로, 자동차 운행시 방송수신을 극대화하기 위해 좋은 신호를 선별하여 수신하므로, 고화질 방송을 자동차가 고속 이동 시에도 끊김 없이 시청할 수 있게 된다.

또한 저소음 RF 튜너와 고성능 디모듈레이터를 통해 높은 감도와 기동성을 달성해 자동차 인포테인먼트 애플리케이션에 활용할 수 있게 된다.

아울러 차량용 인포테인먼트 SoC(System on Chip)와의 유연한 시스템 통합을 위해 TS, SDIO, USB 등 다양한 스트리밍 인터페이스 옵션을 사용할 수 있게 된다.

그리고 저전력 단일 패키지로 설계를 최적화하여, 자동차 헤드 유닛과 루프 탑 안테나 모듈을 포함한 제한된 공간에 적합하다.

도 1은 본 발명에 따른 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기를 나타내는 블록도
도 2는 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기의 회로기판 레이아웃을 나타내는 도면

이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기는, 도 1에 나타내는 바와 같이 4개의 튜너(10), 상기 튜너(10)와 1:1매칭되어 각 튜너(10)로부터 수신된 신호를 VHF와 UHF로 각각 분리하는 분배기(20), 상기 분배기(20)로부터 출력된 신호를 복조하는 디모듈레이터를 포함하여 상기 복수개의 디모듈레이터로부터 출력되는 신호의 세기를 판단하여 가장 높은 세기를 갖는 튜너로부터 수신된 신호를 디코딩하여 출력하는 제어부(30), 상기 제어부(30)로부터 출력되는 방송신호를 출력하는 스트리밍 인터페이스(40)로 구성된다.

상기에서 튜너(10)는 저전력 튜너를 사용하는 것으로, ATSC3.0/1.0에 따른 신호를 수신하고, RF input을 위하여 저잡음 증폭기(LNA)를 사용한다.

그리고, 상기 분배기(20)는 입력된 신호를 VHF와 UHF로 구분하는데, 상기 VHF(Very High Frequency)는 초단파로, 주파수 30-300Mhz 대역대, 파장은 1~10m정도, 직진성이 강해서 전리층반사가 거의 없기 때문에 같은 주파수를 쓰는 TV국이 근처에 있어도 혼신율이 적다는 장점이 있다.

따라서 적당한 거리만 유지한다면 같은 주파수를 많은 방송국에서 사용할 수가 있으며, 이러한 VHF가 쓰이는 곳은 TV, FM방송 뿐만 아니라 경찰무선, 소방무선, 포켓벨, 항공무선, 아마추어무선 등이며, TV VHF는 아날로그 방송을 수신하는데 쓰인다.

UHF(Ultra High Frequency)는 극초단파로, 주파수 300-3000Mhz 대역 사이, 그리고 파장은 10Cm~1m정도, 초단파(VHF)보다 파장이 더 짧고 직진성이 강하다.

이에 따라 도달 범위가 넓지 않다는 단점이 있지만 더 많은 채널을 가질 수 있는 이점이 있어서, DTV나 HDTV는 모두 UHF신호를 이용해 채널을 만든다.

상기 스트리밍 인터페이스(40)는 TS(Transport Stream), SDIO, USB 를 하나 이상 사용하는데, 본 발명의 실시 예에서는 모두를 사용하는 것을 예로서 설명한다.

이 중 USB를 통하여 셋톱박스로 신호를 전달할 수 있다.

그리고 SDIO(Secure Digital Input Output)는 에스디(SD) 메모리 카드 슬롯을 가진 장치의 기능 확장을 위한 부대 장치로, SD 메모리 카드의 입출력을 위한 하드웨어 기기로 와이파이(Wi-Fi) 및 블루투스 어댑터, GPS 수신기, TV 튜너, 카메라, RFID 판독기, 지문판독기 등에서 사용된다.

상기 제어부를 구성하는 디모듈레이터는 단일 패키지로 하나의 칩으로 구현된다.

또한 전력은 외부 어댑터로부터 공급된다.

그리고, 스트리밍 데이터 레이트(streaming data rate)를 감소시기키 위하여 PID 필터를 사용한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 구현한 PCB 레이아웃은 도 2에 나타낸다.

그리고 상기한 본 발명에 의하면, 한 개의 디모듈레이터로 한 개의 방송만을 수신하는 일반적인 방식에서 탈피하여 복수개의 디모듈레이터로 받은 4개의 신호 중 높은 세기의 신호만을 우선 수신해서 방송 신호를 디코딩하여, 차량등 이동 수단에서 시청시 좀 더 좋은 신호를 하나 선별하여 이를 시청하도록 함으로써, 이동시 주변 상황 등에 따라 난시청 조건이 많이 발생하더라도 끊김없이 방송을 수신할 수 있게 된다.

또한 4개의 단일 디모듈레이터를 사용하는 것이 아닌 하나의 단일 칩으로 구성된 IC 를 사용한 제품으로, 단일 패키지로 구성함으로써 노이즈에 취약함을 개선 할 수 있고. 발열 기능에도 효과적으로 동작이 되어 좀 더 성능이 좋은 방송 신호를 유지할 수 있게 된다.

또한, 단일 패키지 경우 IC 내부에 직접화를 통해서, 4개를 독립적으로 사용하는 경우보다 전력 소비량이 감소가 되고 부피도 감소되므로, 자동차 헤드 유닛과 루프 탑 안테나 모듈을 포함한 제한된 공간에 적합하다.

10 : 튜너
20 : 분배기
30 : 제어부
40 : 스트리밍 인터페이스

Claims (3)

1. 복수개의 튜너(10),
   상기 튜너(10)와 1:1매칭되어 각 튜너(10)로부터 수신된 신호를 VHF와 UHF로 각각 분리하는 분배기(20),
   상기 분배기(20)와 1:1로 매칭되어 분배기(20)로부터 출력된 신호를 각각 복조하는 복수개의 디모듈레이터를 포함하여 상기 복수개의 디모듈레이터로부터 출력되는 신호의 세기를 판단하여 가장 높은 세기를 갖는 튜너로부터 수신된 신호를 디코딩하여 출력하는 제어부(30),
   상기 제어부(30)로부터 출력되는 방송신호를 출력하는 스트리밍 인터페이스(40);
   를 포함하여 구성되고 고속 이동체에 탑재되는 것을 특징으로 하는 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스트리밍 인터페이스는 TS, SDIO, USB 를 선택적으로 하나 이상 사용하는 것을 특징으로 하는 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어부를 구성하는 다수개의 디모듈레이터는 단일 패키지로 하나의 칩으로 구현되는 것을 특징으로 하는 ATSC 3.0 모바일 4-다이버시티 알에프 수신기.

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