KR20000047247A - 멀티미디어 위성통신시스템에서 채널할당방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셋톱박스로부터 중심국으로의 리턴링크시 사용되는 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 사용할 수 있도록 하는 멀티미디어 위성통신시스템에서의 채널할당방법에 관한 것으로서, 중심국에서 셋톱박스로 억세스용 채널과 트래픽용 채널을 할당하고, 중심국으로부터 할당된 채널을 이용하여 중심국과의 통신을 수행하는 멀티미디어 위성통신시스템에 있어서, 중심국에서 임의 셋톱박스에 대하여 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 할당하는 제 1단계와, 셋톱박스에서는 상기 제 1단계에서 트래픽용 채널로 할당된 억세스용 채널을 이용하여 트래픽타임슬롯구간에 트래픽버스트를 송출하는 제 2단계, 중심국에서는 상기 제 2단계에서 송출되어 수신된 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 인식하여 수신된 버스트를 트래픽버스트로 처리하는 제3단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

멀티미디어 위성통신시스템에서 채널할당방법.
본 발명은 멀티미디어 위성통신시스템에 관한 것으로, 특히 셋톱박스로부터 중심국으로의 리턴링크시 사용되는 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 사용할 수 있도록 하는 멀티미디어 위성통신시스템에서의 채널할당방법에 관한 것이다.
현재, 별도의 통신선로를 구비하지 않고서도 국가간의 통신 등과 같이 초장거리 통신을 가능하게 하는 위성통신시스템과, TCP/IP(Transport Control Protocol/Internet Protocol)를 기반으로 한 전세계적인 인터넷망을 결합하여, 인공위성을 이용하여 인터넷망을 접속할 수 있도록 된 멀티미디어 위성통신시스템이 개발되지고 있다.
도1은 일반적인 멀티미디어 위성통신시스템의 전반적인 구성을 나타낸 시스템구성도이다.
도면에서, 참조번호 1은 MSP(Multimedia Service Provider : 이하 MSP라 칭함)와, DBS(Digital Broadcast Service) 및 인터넷 등에 접속되어 다양한 멀티미디어 서비스를 단말국들에게 제공함과 더불어 전체적인 망운용 관리 및 제어기능을 수행하는 중심국이고, 2는 중심국 안테나, 3은 단말국 안테나, 4는 일반가입자에게 멀티미디어 서비스를 제공하는 단말국으로서의 셋톱박스(Set Top Box), 5는 사용자가 멀티미디어 통신을 실행하기 위한 통신단말기, 6은 인공위성이다.
즉, 상기 멀티미디어 위성통신시스템은 일반적으로 인터넷과 물리적으로 결합되는 중심국과, 통신 단말기와 물리적으로 결합되는 셋톱박스를 구비하여 구성되고, 상기 중심국으로부터 셋톱박스로의 포워드링크는 TDMA방식을 이용하여 대용량의 메시지를 전송하며, 셋톱박스로부터 중심국으로의 리턴링크는 CDMA방식을 이용하여 다수의 가입자를 수용할 수 있도록 구성되어 있다.
한편, 도2는 상기 시스템의 트랜스폰더 구성을 나타낸 것으로, 이는 예컨대 포워드링크를 위한 40㎒의 주파수대역(fA)과 리턴링크를 위한 40㎒의 주파수대역(fB)을 구비하여 전체적인 주파수대역(fT)으로서 예컨대 80㎒의 대역폭을 갖추고, 또한 상기 리턴링크는 대략 1.5㎒의 대역폭을 갖는 다수의 주파수채널(f1∼fn)로 구성된다. 그리고, 상기 각각의 주파수채널(f1∼fn)에 대해 예컨대 64개의 CDMA 코드가 할당되는데, 중심국(1)은 가입자가 인터넷 서비스를 이용할 때마다 그에 해당하는 각각의 셋톱박스(4)에 대해 채널주파수와 CDMA 코드를 할당함으로써 리턴링크를 구성하게 된다.
또한, 이때 중심국에서는 모든 셋톱박스에 대하여 억세스채널정보, 즉 억세스용 채널주파수와 억세스용 CDMA코드를 할당하게 되고, 이후 억세스동작이 수행된 셋톱박스에 대하여 트래픽용 채널주파수와 트래픽 CDMA코드를 할당하게 되는 바, 각 셋톱박스에서는 소정 시간단위로 억세스용 데이터프레임 또는 트래픽용 데이터프레임을 중심국으로 송출하게 된다.
즉, 셋톱박스로부터 중심국으로의 리턴링크는 동기방식으로 이루어지게 되는 바, 도3은 셋톱박스로부터 중심국으로의 리턴링크시의 동기 타이밍을 나타낸 도면이다.
도3에서 (A)는 리프레쉬타이밍신호(RT)를 근거로 형성되는 다수의 프레임(Frame)구간을 나타내는 것으로, 예컨대 리프레쉬타이밍신호(RT)는 60ms단위로 발생하며, 이 리프레쉬타이밍신호(RT)간은 62구간의 프레임(Frame)으로 나뉘어지는 바, 한 프레임(Frame)구간은 956.3ms가 된다.
한편, (B)는 (A)에 도시된 한 프레임(Frame)구간에 형성되는 다수의 슬롯(TS)구간을 나타내는 것으로, 한 프레임(Frame)구간에 2구간의 억세스타임슬롯과 16구간의 트래픽타임슬롯이 할당되게 되는 바, 예컨대 한 프레임(Frame)구간이 956.3ms인 경우 상기 각 타임슬롯(TS)은 53.1ms단위로 형성되게 된다.
또한, (C)는 (B)에 도시된 억세스타임슬롯구간(ATS)을 통해 중심국으로 전송되는 억세스버스트의 데이터포맷을 나타낸 것으로, 억세스버스트(C)는 데이터버스트임을 나타내기 위한 프리엠블데이터와 데이터의 시작임을 나타내는 유니크워드(UW), 전송되는 억세스버스트의 데이터정보를 나타내는 제어필드(CF), 억세스정보데이터, 에러를 검출하기 위한 FEC 및, 가드타임구간(Guard Time)으로 구성된다.
한편, 도3에서 (D)는 (B)에 도시된 트래픽타임슬롯구간(TTS)을 통해 전송되는 트래픽버스트의 데이터포맷을 나타낸 것으로, 트래픽버스트(D)는 데이터버스트임을 나타내기 위한 프리엠블데이터와 데이터의 시작임을 나타내는 유니크워드(UW), 전송되는 트래픽버스트의 데이터정보를 나타내는 제어필드(CF), 트래픽정보데이터 및, 에러를 검출하기 위한 FEC로 구성된다.
즉, 도3에 도시된 바와 같이, 셋톱박스에서는 상기와 같이 할당된 채널구간 즉, 억세스채널구간과 트래픽채널구간에 따라 해당 채널구간에 대응되는 데이터버스트를 중심국으로 송출하게 되고, 중심국에서도 도3에 도시된 바와 같은 기준클럭이 제공되는 바, 그 해당 클럭신호를 근거로 셋톱박스로부터 수신되는 데이터버스트의 종류를 구별하여 처리하게 된다.
그러나, 상기 도3에서 억세스채널구간은 억세스용 채널을 전송하는 구간으로 트래픽채널구간에서는 억세스용 채널은 사용되지 않는 채널이 되게 되므로, 통신자원을 낭비하는 결과를 낳게 된다.
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 모든 셋톱박스에게 할당되는 억세스용 채널을 트래픽타임슬롯구간에서는 트래픽용 채널로 사용할 수 있도록 함으로써, 통신자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있도록 된 멀티미디어 위성통신시스템에서의 채널할당방법을 제공함에 그 목적이 있다.
도1은 일반적인 멀티미디어 위성통신시스템의 개략적인 구성을 나타낸 시스템구성도.
도2는 도1에 도시된 시스템의 트랜스폰더 구성을 나타낸 도면.
도3은 셋톱박스로부터 중심국으로의 리턴링크시의 동기 타이밍을 나타낸 도면.
도4는 본 발명이 적용되는 멀티미디어 위성통신시스템의 중심국 내부구성을 나타낸 블록구성도.
도5는 도4에 도시된 CDMA수신장치(15)의 채널수신동작에 따른 기능블록도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10 : IP스위치, 11 : 송신데이터처리장치,
12 : 변조장치, 13 : RF장치,
14 : 복조장치, 15 : CDMA수신장치,
16 : 수신데이터처리장치, 17 : 중심국제어프로세서,
18 : 네트워크관리시스템(NMS), 19 : 데이터베이스(DB),
151 : CDMA IF 수신부, 152 : CDMA억세스채널수신부,
153 : CDMA트래픽채널수신부, 154 : 기준타이밍발생기,
155 : 수신데이터프로세서.
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 멀티미디어 위성통신시스템에서의 채널할당방법은 중심국에서 셋톱박스로 억세스용 채널과 트래픽용 채널을 할당하고, 중심국으로부터 할당된 채널을 이용하여 중심국과의 통신을 수행하는 멀티미디어 위성통신시스템에 있어서, 중심국에서 임의 셋톱박스에 대하여 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 할당하는 제 1단계와, 셋톱박스에서는 상기 제 1단계에서 트래픽용 채널로 할당된 억세스용 채널을 이용하여 트래픽타임슬롯구간에 트래픽버스트를 송출하는 제 2단계, 중심국에서는 상기 제 2단계에서 송출되어 수신된 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 인식하여 수신된 버스트를 트래픽버스트로 처리하는 제3단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
즉, 상기한 바에 의하면, 억세스용 채널로 할당되는 채널을 트래픽용으로도 할당하여 이용함으로써, 통신자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 다른 실시예를 설명한다.
도4는 본 발명이 적용되는 멀티미디어 위성통신시스템의 중심국 내부구성을 나타낸 블록구성도이다.
도면에서, 참조번호 10은 IP 패킷(Internet Protocol Packet)을 스위칭하기 위한 IP 스위치로서, 이 IP 스위치(10)에는 DNS(Domain Name System) 서버와 E-메일 서버, 웹(WEB) 서버, 프록시(Proxy) 서버, MSP(Multimedia Service Providder) 등의 인터넷망이 결합되게 된다.
또한, 도면에서 참조번호 11은 상기 IP 스위치(10)로부터 입력되는 송신데이터를 처리하여 예컨대 MPEG-2 TS 패킷을 생성하는 송신데이터 처리장치이고, 12는 이 송신데이터 처리장치(11)로부터 출력되는 TS 패킷 데이터를 예컨대 QPSK 변조(Quadrature Phase Shift Keying Modulation)하여 예컨대 70㎒의 중간주파수신호를 출력하는 변조장치, 13은 이 변조장치(12)로부터 출력되는 중간주파수신호를 주파수상향변환 및 고출력증폭하여 안테나(2)로 출력하고, 안테나(2)를 통해 수신되는 고주파신호를 주파수하향변환 및 저잡음증폭하여 출력하는 RF장치이다.
또한, 도면에서 참조번호 14는 상기 RF장치(13)로부터 입력되는 중간주파수신호를 복조하는 복조장치이고, 15는 이 복조장치(14)에서 주파수 복조되어 입력되는 CDMA 변조데이터를 CDMA 복조하여 본래의 패킷데이터를 출력하는 CDMA 수신장치로서, 이는 기준타이밍을 발생하여 이를 근거로 억세스용 채널 또는 트래픽용 채널을 선택적으로 처리하게 된다.
그리고, 도면에서 참조번호 16은 상기 CDMA 수신장치(15)로부터 입력되는 데이터를 처리하는 수신데이터 처리장치로서, 여기서 상기 수신데이터 처리장치(16)는 셋톱박스(4)로부터 IP패킷 데이터나 제어메시지가 수신된 경우에는 이를 이더넷 프레임의 데이터로 변환하여 IP스위치(10)로 입력하게 된다. 또한, 상기 수신데이터 처리장치(16)는 CDMA 수신장치(15)로부터 입력되는 예컨대 100 baseT, 즉 100Mbps의 데이터를 10 baseT의 데이터로 변환하여 IP스위치(10)로 입력하게 된다.
그리고, 도면에서 참조번호 17은 중심국(1)의 장치 전체를 제어함과 더불어, 셋톱박스(4)에 대한 PID의 할당과, 송신채널주파수 및 송신용 CDMA 코드의 할당 등을 실행하는 중심국제어 프로세서이고, 18은 시스템 운영자가 전체적인 위성망을 운영 및 관리하기 위한 네트워크 관리시스템(Network Management System), 19는 셋톱박스(4)에 대해 할당가능한 PID, 주파수 데이터 및 CDMA 코드 데이터를 저장함과 더불어, 가입자에 대한 과금정보 등이 저장되는 데이터 베이스이다.
한편, 도5는 도4에 도시된 CDMA수신처리장치(15)를 CDMA채널선택동작에 따른 기능적으로 분리하여 나타낸 기능블록도로서, 도면에서, 참조번호 151은 복조부(14)로부터 인가되는 CDMA IF아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 CDMA IF수신부이고, 152는 이후에 설명할 기준 타이밍발생기(154)로부터 인가되는 동기신호를 근거로 억세스타임슬롯구간에 상기 CDMA IF수신부(151)로부터 인가되는 CDMA 디지털신호를 복조처리하는 CDMA억세스채널수신부, 153는 이후에 설명할 기준 타이밍발생기(154)로부터 인가되는 동기신호를 근거로 트래픽타임슬롯구간에 상기 CDMA IF수신부(151)로부터 인가되는 CDMA IF아날로그 신호를 디지털복조함과 더불어, 트래픽버스트의 정보데이터를 추출하는 CDMA트래픽채널수신부이다.
그리고, 도면에서 참조번호 154는 동기를 위한 기준타이밍신호발생기이고, 155는 상기 CDMA억세스채널수신부(152)와 상기 CDMA트래픽채널수신부(153)로부터 인가되는 데이터를 IP패킷으로 구성하는 수신처리프로세서이다.
이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.
우선, 중심국에서는 본 시스템에서 사용할 수 있는 채널을 억세스용 채널과 트래픽용 채널로 분리하고, 상기 억세스용 채널은 모든 셋톱박스에서 수신할 수 있도록 주기적으로 공용 PID를 이용하여 송출한다.
그리고, 셋톱박스에서는 중심국으로부터 할당받은 억세스용 채널정보와 트래픽용 채널정보를 모두 저장하여 두고, 도3에 도시된 바와 같이 해당 채널을 송출하는 시간에 해당되는 채널정보를 이용하여 중심국과 접속하게 된다.
즉, 셋톱박스에서는 억세스타임슬롯구간에는 억세스용 채널을 이용하여 억세스버스트를 송출하고, 트래픽타임슬롯구간에서는 트래픽용 채널을 이용하여 트래픽버스트를 송출하게 되는 바, 상기 동기신호는 중심국과 셋톱박스가 동일하다고 가정하여, 중심국에서는 억세스타임슬롯구간에서는 셋톱박스로부터 수신되는 버스트를 CDMA억세스채널수신부(152)에서 처리하도록 제어하고, 트래픽타임슬롯구간에서는 셋톱박스로부터 수신되는 버스트를 CDMA트래픽채널수신부(153)에서 처리하도록 제어하게 된다.
즉, 중심국에서는 셋톱박스로의 채널할당시 억세스용 채널로 이용되는 채널정보를 트래픽용 채널로도 할당하여, 억세스타임슬롯구간동안에 억세스용 채널을 이용하여 수신되는 버스트는 억세스버스트로 처리하고, 트래픽타임슬롯구간동안에 억세스용 채널을 이용하여 수신되는 버스트는 트래픽버스트로 처리하게 된다.
이때, 중심국에서는 억세스버스트의 가드타임(GT)구간의 검출을 근거로 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 처리하도록 제어하게 된다.
또한, 중심국에서는 도3에서 한 프레임구간의 마지막 트래픽타임슬롯구간에 수신되는 트래픽버스트의 FEC구간의 검출을 근거로 상기 제 1단계에서 할당한 트래픽용 채널을 억세스용 채널로 처리하도록 제어하게 된다.
따라서, 억세스용 채널로 할당되는 채널을 트래픽용으로도 할당하여 이용함으로써, 통신자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 억세스용 채널로 할당되는 채널을 트래픽용으로도 할당하여 이용함으로써, 통신자원이 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (3)

  1. 중심국에서 셋톱박스로 억세스용 채널과 트래픽용 채널을 할당하고, 중심국으로부터 할당된 채널을 이용하여 중심국과의 통신을 수행하는 멀티미디어 위성통신시스템에 있어서,
    중심국에서 임의 셋톱박스에 대하여 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 할당하는 제 1단계와,
    셋톱박스에서는 상기 제 1단계에서 트래픽용 채널로 할당된 억세스용 채널을 이용하여 트래픽타임슬롯구간에 트래픽버스트를 송출하는 제 2단계,
    중심국에서는 상기 제 2단계에서 송출되어 수신된 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 인식하여 수신된 버스트를 트래픽버스트로 처리하는 제3단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 멀티미디어 위성통신시스템에서의 채널할당방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제3단계는 억세스타임슬롯구간에 수신되는 억세스버스트의 가드타임구간의 검출을 근거로 억세스용 채널을 트래픽용 채널로 처리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 위성통신시스템에서의 채널할당방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3단계수행 후 한 프레임구간의 마지막 트래픽타임슬롯구간에 수신되는 트래픽버스트의 FEC구간의 검출을 근거로 상기 제 1단계에서 할당한 트래픽용 채널을 억세스용 채널로 처리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티미디어 위성통신시스템에서의 채널할당방법.
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