KR20020017025A - 수신 안테나 위치 설정 및 절체 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지탈 TV(DTV) 중계기(Translator)의 수신 안테나에 관한 것으로, 특히 DTV 중계기 시스템을 이용하여 신호대 잡음비(SNR,Signal Noise Ratio)를 측정하고, 설치자가 입력한 SNR의 임계값과 비교하여 수신안테나를 절체 하기 위한 수신 안테나 위치 선정 및 절체 방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 수신된 신호를 수신기에서 신호대 잡음비(SNR)값을 측정하고, 상기 수신되는 신호대 잡음비(SNR)값을 설정된 시간까지 감시(Monitoring)하여, 상기 설정된 시간까지 측정된 SNR값을 출력하고, 상기 출력된 SNR값을 이미 설정된 SNR값의 임계치와 비교하여 수신 안테나를 자동으로 절체하게 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 중계기내 수신기에서 측정한 SNR값을 사용하므로 최적화된 수신 안테나를 설치 할 수 있고, 다중의 수신 안테나를 두어 주변환경 및 안테나의 품질 변화로 수신 SNR저하시 수신 안테나를 절체 시킬수 있다.

Description

수신 안테나 위치 설정 및 절체 방법 {Receiving antenna position establishment and changing method}

본 발명은 디지탈 TV(DTV) 중계기(Translator)의 수신 안테나에 관한 것으로, 특히 DTV 중계기 시스템을 이용하여 신호대 잡음비(SNR,Signal Noise Ratio)를 파악하여 최적의 수신 안테나 설치 위치 선정을 하고, 설치자가 입력한 SNR의 임계값과 비교하여 수신안테나를 절체 하기 위한 수신 안테나 위치 선정 및 절체 방법에 관한 것이다.

종래의 아날로그 중계기는 수신 안테나에 전계강도 측정기를 연결하여 수신 전계가 양호한 지역에 수신 안테나의 위치를 설정 하였다.

도1은 종래의 아날로그 중계기의 블록도이다.

도1의 구성을 살펴보면, 타 중계기의 송신기에서 출력한 전파를 수신하는 수신 안테나(101)와, 상기 수신 안테나에서 수신된 채널 주파수의 무선주파수(RF)신호를 중간 주파수(IF)로 변환하는 다운컨버터(103)와, IF신호를 내부에 있는 로컬 주파수 발생기를 사용해 믹서에서 혼합하여 방송용 RF신호로 바꾸어 주는 업컨버터(104)와, 방송용 채널 주파수로 변환된 업컨버터의 저출력 신호를 보다 넓은 방송 수신 영역을 위한 고출력 신호를 생성하기 위해 여러개의 증폭기를 결합한 종단 증폭기(105)와, 상기 종단증폭기에서 발생한 고출력 신호중 특정 채널의 신호만을 송신하기 위해 불필요한 신호를 감쇠하거나 차단하는 대역필터(106)(BPF)와, 변환된 신호를 타중계기에 송신하는 송신 안테나(107)를 포함하여 구성되고 있다.

도1의 아날로그 중계기(102)에 따른 수신 안테나 위치 설정 방법에 설명하면 다음과 같다.

타중계기의 송신 안테나(미도시)에서 출력된 RF신호를 수신 안테나(101)에서 수신하며, 상기 수신된 RF신호를 다른 채널의 송신 RF신호로 바꾸기 위해 다운컨버터(103)를 사용하여 중간주파수(IF) 신호로 바꾼다. 중간주파수 신호로 변환된 신호를 업컨버터(104)를 사용하여 중계기가 송신하고자 하는 채널 주파수로 바꾼다.

상기 변환된 주파수의 출력은 음영지역을 만족시키기에는 출력이 작으므로, 종단증폭기(105)에서 고출력으로 증폭된후, 그 증폭된 주파수를 대역통과필터(106)를 사용하여 송신하고자 하는 방송용 특정 채널 주파수만을 통과 시키고, 불필요한 신호를 감쇠 또는 차단 시킨 RF신호를 송신 안테나(107)를 통해 송신된다.

상기와 같이 동작되는 아날로그 중계기의 방송신호의 크기는 수신 안테나의 구조 및 주변환경에 의한 영향이 상대적으로 크게 작용하므로, 그로 인한 수신 SNR의 변화는 상대적으로 크게 발생하지 않아, 수신 안테나 위치 선정을 위해 수신 SNR값 을 이용하지 않고, 수신 안테나에 전계강도 측정기를 연결하여 수신 전계가 양호한 지역에 수신 안테나 위치 선정을 하였다.

그런데 종래의 아날로그 중계기에 있어서는, 수신 안테나의 영향이 중요하지 않으므로 송신안테나는 다중화를 하는데 비하여 수신 안테나는 이중화를 시키지 않는다.

또한 종래의 아날로그 중계기는 수신 안테나 위치 선정을 위해 외부의 수신 전계강도 측정장비를 사용하므로 중계기 시스템 자체의 최적화된 위치에 수신 안테나를 설치하기 어렵다.

본 발명은 중계기의 수신 안테나 위치 선정을 수신되는 SNR값을 이용하고, 상기 SNR값을 비교하여 적절한 수신 안테나로 절체하도록 한 수신 안테나 위치 선정 및 절체 방법을 제공한다.

본 발명은 중계기에서 수신된 신호대 잡음비(SNR)값을 측정하여 수신 안테나 위치를 설정하는데 있어, 상기 수신되는 신호대 잡음비(SNR)값을 설정된 시간까지 감시(Monitoring)하는 단계와, 상기 설정된 시간까지 측정된 SNR값을 출력하는 단계와, 상기 출력된 SNR값을 이미 설정된 SNR값의 임계치와 비교하여 수신 안테나를 절체하게 하므로써 최적의 수신 안테나 선정이 가능하게 하게 하는 중계기의 수신안테나 위치 선정 및 절체 방법을 제공한다.

본 발명은 실질적으로 실제 사용될 수신기의 수신 안테나로 수신되는 SNR값을 이용하여 수신위치를 선정하므로, 외부시스템을 이용하여 수신 상태를 확인할때 보다 신뢰성 있는 최적화된 수신안테나를 선정할 수 있고, 또한 수신되는 SNR값과 이미 설정한 임계치와 비교하여 필요시 타 수신 안테나로 절체 가능하도록 이중화된 수신 안테나를 설치한 중계기의 수신 안테나 위치 선정 및 절체 방법을 제공한다.

도1은 종래의 아날로그 중계기 블록도

도2는 본 발명의 디지탈 중계기 블록도

도3은 본 발명의 디지탈 중계기 수신기의 세부 블록도.

도4은 본 발명의 디지탈 중계기 설치 개요도

도5는 본 발명의 수신 안테나 설정 방법 플로우챠트

본 발명의 DTV중계기의 수신 안테나 선정 방법은, 수신된 신호대 잡음비(SNR)값을 측정하여 수신 안테나 위치를 설정하는데 있어, 상기 수신되는 신호대 잡음비(SNR)값을 설정된 시간까지 감시(Monitoring)하는 단계와, 상기 설정된 시간까지 측정된 SNR값을 출력하는 단계와, 상기 출력된 SNR값을 이용하여 수신 안테나 위치를 설정하는 단계;로 수행되는 것을 특징으로 하는 수신 안테나 위치 설정 방법이다.

또한 본 발명은 출력되는 SNR값은 최대값, 최소값 및 평균값이며 이중 평균값이 큰 값 순위에 의거 수신 안테나를 설정하며, 상기 SNR의 평균값이 방송수신가능 최소 SNR값보다 높아야 수신 안테나로 설정됨을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 수신 안테나 위치를 설정하는 단계는 상기 출력된 SNR값이 설정된 SNR값의 임계치보다 작을때는 상기 수신 안테나를 절체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 설정한 SNR값의 임계치는 측정된 SNR값중 최소값과 방송가능 최소 수신 SNR값 사이의 임의의 값인 것을 특징으로 한다.

도2는를 본 발명의 디지탈 중계기(202)블록도로서, 수신 안테나(201)에서 수신한 8-VSB(잔류측파대, Vestigial Side Band) 고주파 신호를 저주파 신호로 복조하여 변조기(204)로 인가하는 수신기(203)와, 상기 변조기(204)는 입력된 신호를 방송국과 같은 품질의 방송신호로 재 전송 하기 위해 중간 주파수(IF)로 바꾸어 준다.

상기 중간 주파수를 음영지역을 보상하기 위한 특정채널 주파수로 변환하는 업컨버터(205)와, 변환된 저출력의 신호를 송신하기 위한 고출력의 신호로 증폭하는 종단 증폭기(206)와, 상기 증폭된 고출력의 신호가 다른 방송채널에 최소한의 영향만 주도록 특정채널의 주파수만 통과시키는 대역통과필터(207,BPF)와, 상기 구성들을 제어하며 수신기에서 복조된 신호에 의거 신호대 잡음비(SNR)를 측정하는 제어부(208)와, 제어부를 통제하는 통제실(210)및 수신기에서 생성된 SNR값을 모니터링하고 일정한 시간이 지난후에 평균값, 최대값 및 최소값등을 출력하는 컴퓨터(209)와, 신호를 수신하는 수신안테나(201a,202b) 및 송신하는 송신안테나(211)를 포함하여 구성되어 있다.

도3은 상기 중계기 수신기(203)의 세부 블록도로서, 수신안테나에 입력된 신호의 입력을 ON/OFF 제어하는 스위치(203a)와, 수신된 고출력 신호를 특정주파수만 통과시키는 수신 BPF(203b)와, 통과한 신호를 증폭하는 증폭기(203C)와, 상기 증폭된 무선주파수(RF)신호를 다른 채널의 송신 신호로 변환하기 위해 중간 주파수(IF)로 변환하는 다운컨버터(203d)와, 8-VSB(잔류측파대, Vestigial Side Band) 고주파 신호를 저주파 신호로 복조하여 변조기(204)로 인가하는 VSB복조기(203e)와, 상기의 VSB복조기에 의해 복조된 디지탈 신호는 원래 8단계의 Level(+1,-1/+3,-3/+5,-5/+7,-7)이어야 하며, 이 기준 Level과 차이가 있는지을 비교하여 SNR값을 측정하고 상기 구성들을 제어하는 제어부(208)를 포함하고 있다.

도4은 본 발명의 디지탈 중계기 설치 개요도로서, 대도시(401)를 위해 설치된 송신기(400)와, 송신소의 방송신호가 거리상 또는 장애물등으로 인해 도달되지 못하는 난시청지역 같은 방송 음영지역이 생길때 이를 해결하기 위해 송신소의 방송신호가 미약하게 도달되는 대도시와 소도시의 중간 지역중 가능한한 지상고가 가장 높은 지역에 설치되는 중계기(402)로 구성되고 있다.

도 5는 본 발명의 상세한 흐름도로서, 수신된 신호의 SNR값을 이용하여 최적의 수신 안테나 위치 선정하고, 또한 수신 안테나를 절체가능하도록 디지탈 TV(DTV) 수신 안테나 위치 선정을 위한 실시예를 나타낸 것이다.

먼저, 디지탈 TV를 위한 중계기는 방송신호의 음영지역(난시청지역등)을 해결하기 위해 설치되는 것으로, 여러곳의 수신기 설치 장소중 최선의 위치를 선택하기 위해서는 기존의 아날로그 방송처럼 차례대로 안테나를 이동하며 단순히 방송신호 크기만을 측정 장비로 측정하여 수신 안테나를 선택할 수만은 없다.

따라서 DTV(디지탈 TV)에서는 방송신호의 단순한 크기 보다는 수신 될때의 수신 SNR값이 매우 중요한 역활을 한다. 이하 실시예를 2도,3도 및 5도에 의거 상세히 설명한다.

첫단계(501)에서는 설치자가 수신 안테나 선정을 위해 중계기의 수신기(203)를 동작 시키기 위해 제어부(208)를 통해 수신기내의 스위치(203a)를 동작 시킨다.수신기에 입력된 신호는 도3에 나타난 바와 같이 수신 BPF(203b),저잡음 증폭기(203c), 다운 컨버터(203d) 및 VSB 복조기(203e)를 경유하며 SNR값을 측정한다. 상기 SNR값은 수신 신호가 미약하기 때문에 고정된 수치가 아닌 계속적으로 미약한 수치를 나타나게 되며, 수신기(203)에 연결된 제어부(208)에 의해 실시간으로 변화하고 있는 수신기의 SNR값이 설치자가 초기 설정한 시간 동안 모니터링 되며, 설정된 시간이 완료되면, 모니터링 동안의 SNR 변화값이 누적되어 평균값, 최대값 및 최소값이 각각 계산되어 컴퓨터(209)에 출력 된다.(단계 502, 503, 504, 505).

중계기 설치자는 중계기 예비 설치 장소에서 상기 과정을 각각 수행하며 최적의 수신 안테나 설치 장소는 SNR 평균값이 가장 높아야 하나, 더욱 고려해야 할 사항은 어떠한 상황에서도 방송신호가 수신 된다는 것을 전제로 한다.

DTV 방송신호 고유 특성상 방송가능 최소 수신 SNR값보다 높기만 하면 그 방송신호의 품질은 별 차이가 없다. 즉 방송수신 최소 SNR값을 기준으로 한다면 그 이상이면 1이 되어 수신 안테나를 설치 가능하고, 그 이하이면 0이 되어 수신 안테나를 설치 할 수 없다.

그러므로 특정 수신 안테나의 설치 장소는 방송 수신 최소 SNR값보다 높은 SNR값이 최소값으로 존재 하여야 한다.(단계 506)

설치자는 SNR 최소값의 크기 순서에 의거 수신 안테나 위치 선정의 우선권을고려 할것이다.(단계 507) 만약, 출력된 SNR값이 방송수신 최소 SNR값보다 작을경우는 현재의 중계기 위치가 수신 안테나 위치로 적합하지 않다고 판단하여 위치 선정 수행을 종료하거나, 또는 송신기나 송신 안테나의 상태를 통제실(210)에 의해 점검하고 과정을 종료한다. (단계 508, 509)

이 SNR값 순서에 의해서 설치자는 수신 안테나 이중화를 고려하여 각각 수신 안테나 (201a, 201b)를 설치한다. 설치자는 상기 수신 안테나에 대해 SNR값을 각각 측정한다. 상기 측정된 값은 모두 방송 수신 최소 SNR값이라고 가정했을때 상기 SNR값의 최소(작은)값과 현재 방송수신 SNR값 사이의 임의의 값을 설치자는 수신 안테나 절체 기준의 임계값으로 설정하여 수신기(203)에 입력한다. (단계 510)

수신기에 입력한 임계값 보다 측정(출력) SNR값이 상기 임계값보다 작을때는 수신기의 안테나는 제어부(208)에 의해 자동으로 수신 안테나의 입력 Port를 다른 수신 안테나 입력 Port로 절체하고 종료한다.(단계 512,513) 만약 수신기에 입력한 임계값보다 측정 SNR값이 클때에는 기존에 설정한 수신 안테나에서 계속 신호를 수신하고 종료한다. (단계 511,514,515)

예를 들면, 측정 SNR값의 최소값이 10dB이고 방송수신가능 SNR값이 5dB이며 수신 안테나 절체 임계값을 7dB로 한 경우에, 두개의 수신 안테나(201a,201b)중 현재 수신하고 있는 안테나가 201a인데 측정 SNR값이 8dB이라면 계속 201a 수신 안테나에서 수신하고, 만약 측정 SNR값이 6dB라면 수신 안테나를 201b로 절체 하는 것이다.

상기의 동작들은 수신기(203)에 입력한 신호를 수신기내에서 SNR값을 측정하여 컴퓨터(209)에 보내고, 컴퓨터는 SNR값의 평균값, 최대값 및 최소값을 수신기(203)에 보내며, 그값은 다시 수신기에서 제어부(208)로 실시간으로 출력되어 통제실(210)로 입력된다. 상기 과정에서 컴퓨터(209)를 경유하지 않고 직접 제어부를 통해서도 가능 할 것이다. 한편 통제실에서는 입력한 SNR값 및 기타 자료를 가지고 강제로 수신 안테나를 절체 할수도 있다.

또한 수신 안테나(201a, 201b)가 모두 수신 불량 상태가 되어 평상시와 다른 변화가 있을때에는 중계기(402)에 방송신호를 보내주는 송신기(400)의 품질 상태를 제어부(208)를 통해 통제실(210)에서 파악하여, 송신기와 송신 안테나의 상태를 재점검 할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 DTV 중계기 시스템을 이용하여 신호대 잡음비(SNR,Signal Noise Ratio)를 파악하여 수신 안테나 설치 위치 선정을 하고, 설치자가 입력한 방송수신 SNR의 임계값과 비교하여 수신안테나를 자동절체 가능하게 하므로써 최적의 수신 안테나 위치 선정을 할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면 다중의 수신 안테나를 두고, 주변환경 및 안테나의 품질변화에 따라 중계기내 수신기에서 측정한 SNR값을 사용하여 수신 안테나를 자동으로 절체 가능하도록 하여 최적화된 수신 안테나를 설치 할 수 있고, 또한 측정된 SNR값이 평상시와 다르게 불량한 경우는 중계기의 송신기와 송신 안테나를 점검할 수 있도록 하여 송신 품질을 향상 시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 수신된 신호대 잡음비(SNR)값을 측정하여 수신 안테나 위치를 설정하는데 있어, 상기 수신되는 신호대 잡음비(SNR)값을 설정된 시간까지 감시(Monitoring)하는 단계와, 상기 설정된 시간까지 측정된 SNR값을 출력하는 단계와, 상기 출력된 SNR값을 이용하여 수신 안테나 위치를 설정하는 단계를 포함하는것을 특징으로 하는 수신 안테나 위치 설정 방법.
2. 제 1항에 있어서, 출력되는 SNR값은 최대값, 최소값 및 평균값이며 이중 평균값이 큰 값 순위에 의거 수신 안테나를 설정하며, 상기 SNR의 평균값이 방송수신가능 최소 SNR값보다 높아야 수신 안테나로 설정됨을 특징으로 하는 수신 안테나 위치 설정 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 수신 안테나 위치를 설정하는 단계는 상기 출력된 SNR값이 설정된 SNR값의 임계치보다 작을때는 상기 수신 안테나를 절체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 안테나 위치 절체 방법.
4. 제 3항에 있어서, 설정한 SNR값의 임계치는 측정된 SNR값중 최소값과 방송가능 최소 수신 SNR값 사이의 임의의 값인 것을 특징으로 하는 수신 안테나 절체 방법.