KR19980058352A

KR19980058352A - 광대역 무선 셋톱 박스

Info

Publication number: KR19980058352A
Application number: KR1019960077676A
Authority: KR
Inventors: 하진구
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1996-12-30
Filing date: 1996-12-30
Publication date: 1998-09-25

Abstract

본 발명은 가입자 단말장치들과 케이블망을 무선으로 정합할 수 있는 광대역 무선톱 박스에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광대역 무선

Description

광대역 무선 셋톱 박스

제1도는 본 발명에 따른 광대역 무선톱 박스 및 그 단말장치가 적용된 케이블 텔레비젼 방송 시스템을 개략적으로 나타내는 도면.

제2도는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선톱 박스의 블럭도.

제3도는 본 발명의 실시 예에 따른 단말장치의 블럭도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 데이타 베이스 12 : 케이블 방송 기지국

14 : 인터넷 16 : 케이블 망

18 : 광대역 무선톱박스

20, 22, 24 : 케이블 망용 가입자 단말장치

30 : 변복조기 32 : 디코더

34 : 디멀티플렉서 36, 38 : 대역 확산 변조기

40, 42, 44, 48, 50, 58, 60 : 혼합기 46, 52 : 위상 변조기

54 : 동조기 56 : 주파수 쉬프터

62, 64 : 적분기 66 : 데이타 복원부

68 : D-A 변환기

본 발명은 케이블 방송 시스템에 사용되는 가입자 단말 정합장치인톱 박스(Set-top Box)에 관한 것으로, 특히 케이블망으로부터의 정보를 단말장치들쪽으로 무선으로 전송하는 광대역 무선톱 박스에 관한 것이다. 그리고 본 발명은 광대역 무선톱 박스로부터 대기를 통해 송신된 케이블 방송 정보를 수신하는 케이블망용 단말장치에 관한 것이다.

통상의 케이블 방송 시스템은 대용량의 영상정보 및 텍스트 정보 등을 매우 작은 크기로 압축할 수 있는 압축 알고리즘, 예를 들면 MPEG(Motion Picture Expert Group)에 의한 동화상 압축 알고리즘과 같은 압축 알고리즘이 개발되면서 활성화되기 시작하였다. 이 케이블 방송 시스템은 케이블망에 접속된 10 Mbps 내지 30 Mbps 정도의 고속 데이타 전송능력을 가진 변복조기(즉, 모뎀)를 이용하여 가입자들에 영상 프로그램 및 텍스트 정보 등을 제공한다. 그리고 케이블 방송 시스템은 주파수 분할 및 시간 분할 방식을 채용하여 하나의 주파수 채널에 다수의 비디오 프로그램을 제공한다.

한편,톱 박스는 케이블망과 다수의 가입자 단말장치, 예를 들면 텔레비젼(Television), 퍼스날 컴퓨터(Personal Computer) 및 개인용 데이타 장치(Personal Data Apparatus)와 같은 가입자 단말장치들을 정합시키는 역활을 담당한다. 즉,톱 박스는 케이블망으로부터의 다수의 비디오 정보를 수신하고 그 다수의 비디오 정보를 단말장치 별로 요구한 정보를 제공하게 된다. 이를 위하여,톱 박스는 변복조기를 통해 케이블망과 양방향 통신을 수행함과 아울러 케이블망으로부터 수신된 다수의 비디오 정보 각각 별도의 유선에 의해 접속된 단말장치들에 분배한다.

이와 같이, 종래의톱 박스는 다수의 가입자 단말장치들을 수용하기 위해 가입자 단말장치의 수에 해당하는 유선으로된 전송로를 구비하여야만 한다. 이로 인하여, 종래의톱 박스는 가입자의 가정내에 복잡한 내선망을 요구함과 아울러 많은 비용 및 시간의 소비를 가입자들에 부담시켰다.

따라서, 본 발명의 목적은 가입자 단말장치들과 케이블망을 무선으로 정합할 수 있는 광대역 무선톱 박스를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광대역 무선톱 박스는 케이블망으로부터의 아날로그 형태의 전송 스트림을 디지탈 전송 스트림으로 복원하고 가입자에 의해 발생된 제어 메세지를 케이블 망쪽으로 아날로그 신호의 형태로 전송하는 변복조수단과, 변복조수단으로부터의 디지탈 전송 스트림으로부터 다수의 영상 프로그램에 대한 비디오 데이타들을 복원하는 디코딩 수단과, 디코딩수단으로부터의 다수의 영상 프로그램에 대한 비디오 데이타들을 각각 대역 확산의 형태로 변조하는 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단과, 디코딩수단과 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단의 사이에 위치하여 디코딩수단으로부터의 다수의 영상 프로그램에 대한 비디오 데이타를 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단 각각에 분산시키는 디멀티플렉싱수단과, 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단들로부터의 변조된 신호를 혼합하여 그 혼합된 신호를 공중선을 통해 송출하는 합성수단을 구비한다.

본 발명에 따른 케이블망용 가입자 단말장치는 공중선으로부터의 고주파 신호 중 일정한 주파수 대역의 고주파 신호를 선국하는 선국수단과, 선국수단에 의해 선국된 고주파 신호의 주파수 대역을 이동시키는 주파수 변환수단과, 주파수 변환수단의 출력신호에 Ⅰ-위상의 의사잡음코드와 Q-위상의 의사잡음코드를 각각 혼합하기 위한 혼합기들과, 혼합기들의 출력신호들을 이용하여 디지탈 비디오 데이타를 복원하는 데이타 복조수단과, 데이타 복조수단으로부터의 상기 디지탈 비디오 데이타를 아날로그 신호의 형태로 변환하여 그 변환된 아날로그 비디오 데이타를 표시장치쪽으로 전송하는 디지탈-아날로그 변환수단을 구비한다.

상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 잇점들은 첨부 도면을 참조한 다음의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명의 실시 예에 따른톱 박스 및 케이블망용 단말장치들이 적용된 케이블 방송 시스템을 도시한다. 제1도에 있어서, 케이블 방송 시스템은 영상 프로그램 및 텍스트 정보를 포함하는 비디오 정보들을 저장하고 있는 데이타 베이스(10)와, 데이타 베이스(10), 인터넷(Internet, 14) 및 케이블망(Cable Network, 16) 사이에 접속된 케이블 방송 기지국(12)을 구비한다. 케이블 방송 기지국(12)은 데이타 베이스(10)로부터의 다수의 영상 프로그램 및 텍스트 정보 등을 시분할 방식으로 조합하여 인터넷(14) 및 케이블 망(16)쪽으로 송출한다. 이를 위하여, 케이블 방송 기지국(12)은 다수의 변복조기를 구비한다. 이 케이블 방송 기지국(12)으로부터 케이블 망(16) 및 인터넷(14)쪽으로 송출되는 비디오 신호들은 패킷의 형태로 전송된다.

그리고 케이블 방송 시스템은 케이블 망(16)에 접속된 적어도 1개 이상의 광대역 무선톱 박스(18)와, 광대역 무선톱 박스(18)로부터 비디오 패킷 데이타를 수신하는 적어도 제1 내지 제3 케이블 망용 가입자 단말장치(20, 22, 24)를 구비한다. 이 광대역 무선톱 박스(18)는 케이블 망(16)을 경유하여 케이블 방송 기지국(12)에 가입자들이 원하는 영상 프로그램 및 텍스트 정보 등의 전송을 요구하는 제어 메세지를 전송함과 아울러 케이블 망(16)으로부터 전송된 비디오 패킷 데이타들중 가입자들이 요청한 비디오 패킷 데이타를 추출하고, 그 추출된 비디오 패킷 데이타를 대역 확산 방식으로 변조하여 고주파신호의 형태로 대기중으로 송출한다. 제1 내지 제3 케이블 망용 가입자 단말장치(20, 22, 24)는 광대역 무선톱 박스(18)로부터 송출된 고주파 신호로부터 자신들에게 전송된 비디오 패킷 데이타들을 복원하여 가시적으로 가입자에게 표시한다. 제1 내지 제3 케이블 망용 가입자 단말장치(20, 22, 24)는 퍼스날 컴퓨터, 텔레비젼 또는 개인용 데이타 장치 등이 될 수 있다.

제2도를 참조하면, 케이블 망(16)에 접속된 직렬 접속된 변복조기(30) 및 디코더(32)를 구비하는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선톱 박스(18)가 도시되어 있다. 변복조기(30)는 제어라인(31)로부터 유입되는 제어 메세지를 아날로그 신호로 변환하여 아날로그 제어 메세지를 케이블 망(16)을 경유하여 제1도에 도시된 케이블 방송 기지국(12)쪽으로 전송한다. 이 제어 메세지는 가입자가 원하는 영상 프로그램 또는 텍스트 정보에 대한 식별코드 등이 실려 있다. 그리고 변복조기(30)는 케이블 망(16)으로부터의 아날로그 신호를 디지탈 전송 스트림의 형태로 변환하고 그 디지탈 전송 스트림을 디코더(32)에 공급한다. 디코더(32)는 디지탈 전송 스트림에 포함된 다수의 비디오 프로그램에 대한 비디오 패킷 데이타들을 분류하고 그 분류된 비디오 패킷 데이타들을 신장 알고리즘에 따라 신장시켜 원래의 비디오 데이타의 형태로 복원한다.

그리고 광대역 무선톱 박스(18)는 디코더(32)에 접속된 디멀티플렉서(Demultiplexer, 34)와, 디멀티플렉서(34)에 공통적으로 접속된 제1 내지 제 m 대역 확산 변조기들(36, 38)을 추가로 구비한다. 디멀티플렉서(34)는 디코더(32)로부터의 다수의 프로그램에 대한 비디오 데이타들을 제1 내지 제m 대역 확산 변조기들(36, 38)에 분산 출력한다. 제1 내지 제m 대역 확산 변조기들(36, 38)은 디멀티플렉서(34)로부터 자신들에게 공급되는 비디오 데이타를 자신들에게 부여된 고유의 의사잡음코드(PN1 내지 PNm)를 부가하고 그 의사잡음코드(PN1 내지 PNm)가 부가된 비디오 데이타를 반송파 신호를 이용하여 고주파 신호로 위상변조 한다.

이를 상세하게 살펴보면, 제1 대역 확산 변조기(36)는 디멀티플렉서(34)로부터 비디오 데이타를 공통적으로 입력하는 두개의 혼합기(42, 44)와, 이들 혼합기(42, 44)의 출력신호를 입력하는 제1 위상 변조기(46)를 구비한다. 혼합기(42)는 입력라인(33)으로부터의 Ⅰ위상용 의사잡음코드(PN1_Ⅰ)를 디멀티플렉서(34)로부터의 비디오 데이타에 부가한다. 비슷하게, 혼합기(44)도 입력라인(35)으로부터의 Q위상용 의사잡음코드(PN1_Q)를 디멀티플렉서(34)로부터의 비디오 데이타에 부가한다. 그러면, 제1 위상 변조기(46)는 혼합기(42)의 출력신호와 혼합기(44)의 출력신호를 각각 반송파 신호에 의해 고주파 신호의 형태로 위상변조하고 그 위상변조된 고주파신호들을 혼합한다.

제1 대역 확산 변조기(36)와 마찬가지로 제 m 대역 확산 변조기(38)도 디멀티플렉서(34)로부터 비디오 데이타를 공통적으로 입력하는 두개의 혼합기(48, 50)와, 이들 혼합기(48, 50)의 출력신호를 입력하는 제m 위상 변조기(52)를 구비한다. 혼합기(48)는 입력라인(37)으로부터의 Ⅰ위상용 의사잡음코드(PNm_Ⅰ)를 디멀티플렉서(34)로부터의 비디오 데이타에 부가한다. 비슷하게, 혼합기(50)도 입력라인(39)로부터의 Q위상용 의사잡음코드(PNm_Q)를 디멀티플렉서(34)로부터의 비디오 데이타에 부가한다. 그러면, 제m 위상 변조기(52)는 혼합기(48)의 출력신호와 혼합기(50)의 출력신호를 각각 반송파 신호에 의해 고주파 신호의 형태로 위상변조하고 그 위상변조된 고주파신호들을 혼합한다. 제1 내지 제m 위상 변조기(46, 52)는 필요에 따라 2차원적으로 신호를 변조하는 다른 2차원 변조기, 예를 들면 4중 위상 변조기 또는 팜(PAM)형 변조기 등으로 대치될 수도 있다. 또한, 의사잡음코드들(PN₁내지 PNm)은 케이블 망용 가입자 단말장치들에 대응되도록 각각 다른 논리값으로 설정된다.

또한, 광대역 무선톱 박스(18)는 제1 내지 제m 위상 변조기(46, 52)로부터의 고주파 신호들을 입력하는 혼합기(40)와, 혼합기(40)에 접속된 공중선(ANT1)을 구비한다. 혼합기(40)는 제1 내지 제m 위상 변조기들(36, 38)로부터의 고주파 신호들을 혼합하고 그 혼합된 고주파 신호를 공중선(ANT1)을 통해 대기중으로 송출한다.

제3도에 공중선(ANT2)에 직렬 접속된 동조기(54) 및 주파수 쉬프터(56)를 구비하는 본 발명의 실시예에 따른 케이블 망용 가입자 단말장치(20, 22, 24)가 도시되어 있다. 동조기(54)는 대역 통과 필터를 구비하여 공중선(ANT2)으로부터의 고주파 신호중 일정 대역(예를 들면, 2.4 G㎐ 부근)의 고주파신호를 선국한다. 이 선국된 일정 대역의 고주파 신호는 주파수 쉬프터(56)에 공급된다. 주파수 쉬프터(56)는 동조기(54)로부터의 일정 대역의 고주파 신호를 반송파 신호와 혼합하고 그 혼합된 신호를 필터링함에 의해 일정 대역의 고주파 신호의 주파수 대역을 낮은 주파수 대역으로 이동시킨다.

그리고 케이블 망용 가입자 단말장치는 주파수 쉬프터(56)에 공통적으로 접속된 두개의 혼합기(58, 60)와, 이들 혼합기(58, 60)에 각각 접속된 두개의 적분기(62, 64)를 추가로 구비한다. 혼합기(58)는 입력라인(51)으로부터의 Ⅰ위상 의사잡음코드(PN_Ⅰ)를 주파수 쉬프터(56)로부터의 출력신호와 혼합하고 그 혼합된 신호를 적분기(62)에 공급한다. 그러면, 적분기(62)는 혼합기(58)의 출력신호를 적분하게 된다. 한편, 혼합기(60)은 입력라인(53)으로부터의 Q위상 의사잡음코드(PN_Q)를 주파수 쉬프터(56)로부터의 출력신호와 혼합하고 그 혼합된 신호를 적분기(64)에 공급한다. 이 혼합기(60)의 출력신호는 적분기(64)에 의해 적분된다. 결국, 두개의 혼합기(58, 60)는 대역 확산된 신호를 의사잡음코드에 의해 역확산시키는 기능을 한다.

또한, 케이블 망용 가입자 단말장치(20, 22, 24)는 두개의 적분기들(62, 64)로부터의 적분신호들을 입력하는 데이타 복조부(66)와, 이 데이타 복조부(66)에 접속된 디지탈-아날로그(Digital-Analog ; 이하 “D-A”라 함) 변환기(68)를 구비한다. 데이타 복조부(66)는 두개의 적분기(62, 64)의 출력신호의 특성을 비교하고 그 비교결과에 따라 신호특성이 좋은 신호를 이용하여 비디오 데이타를 복원한다. 그리고 데이타 복조부(66)는 복원된 비디오 데이타를 D-A 변환기(68)에 공급한다. 그러면, D-A 변환기(68)는 데이타 복조기(66)로부터의 복원된 비디오 데이타를 아날로그 신호의 형태로 변환하여 그 변환된 비디오 데이타를 영상출력장치 및 음성출력장치(도시하지 않음)에 공급함으로써 가입자가 원하는 비디오 정보를 시청하도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선톱박스는 무선의 형태로 케이블 가입자용 단말장치들을 케이블망과 정합시킴으로써 가입자 가정내의 유선 전송망을 제거할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선톱박스와 케이블 망용 가입자 단말장치들은 용이하게 설치될 수 있음은 물론 설치비용 및 설치시간을 세이브 할 수 있는 이점을 제공한다.

이상과 같이, 본 발명은 제2도에 도시된 실시 예로서 설명되었으나 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims

케이블망으로부터의 아날로그 형태의 전송 스트림을 디지탈 전송 스트림으로 복원하고 가입자에 의해 발생된 제어 메세지를 케이블 망쪽으로 아날로그 신호의 형태로 전송하는 변복조수단과, 상기 변복조수단으로부터의 디지탈 전송 스트림으로부터 다수의 영상 프로그램에 대한 비디오 데이타들을 복원하는 디코딩 수단과, 상기 디코딩수단으로부터의 다수의 영상 프로그램에 대한 비디오 데이타들을 각각 대역 확산의 형태로 변조하는 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단과, 상기 디코딩수단과 상기 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단의 사이에 위치하여 상기 디코딩수단으로부터의 다수의 영상 프로그램에 대한 비디오 데이타를 상기 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단 각각에 분산시키는 디멀티플렉싱수단과, 상기 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단들로부터의 변조된 신호를 혼합하여 그 혼합된 신호를 공중선을 통해 송출하는 합성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 광대역 무선톱 박스.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 2개 이상의 대역 확산 변조수단은 각각, 상기 디멀티플렉싱수단으로부터의 비디오 데이타를 Ⅰ-위상의 의사잡음코드와 Q-위상의 의사잡음코드와 각각 혼합하기 위한 두개의 혼합기와, 상기 두개의 혼합기의 출력신호들을 2차원적으로 변조하여 상기 합성수단쪽으로 전송하는 2차원 변조수단을 구비한 것을 특징으로 광대역 무선톱박스.
제 2 항에 있어서, 상기 2차원 변조수단이 상기 두개의 혼합기의 출력신호들을 2중 위상 변조하는 이중 위상 변조기인 것을 특징으로 하는 광대역 무선톱박스.