KR200221073Y1 - 위성방송을 이용한 교통방송 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지상에 설치되어 다수의 음원으로부터 공급되는 여러 채널의 방송신호를 디지털 상태로 압축한 후 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수에 실어 무선 송출하게 되는 송출장비와, 상기 여러 채널의 방송신호를 실은 X-밴드의 반송 주파수를 수신한 후 이를 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수로 변환하여 지상으로 무선 송출하게 되는 위성체 및 상기 위성체로부터 수신되는 L-밴드의 반송 주파수로부터 각 채널의 방송신호를 복조한 후 이를 확장시켜 출력수단으로 출력하는 수신장비로 구성되어 있다.

본 고안에 의하면, 정지 궤도위성, 즉 위성방송을 이용한 교통이나 음악, 스포츠 등의 방송을 실시함으로써 지상에서는 차량에 의한 이동이나 산간지역 등과 같은 주변환경에 관계없이 여러 채널의 방송을 선택적으로 청취할 수 있는 것이다.

Description

위성방송을 이용한 교통방송 장치{Traffic broadcasting apparatus using satellite broadcasting}

본 고안은 위성방송을 이용한 교통방송 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정지 궤도위성, 즉 위성방송을 이용한 교통이나 음악, 스포츠 등의 방송을 실시함으로써 지상에서는 차량에 의한 이동이나 산간지역 등과 같은 주변환경에 관계없이 여러 채널의 방송을 선택적으로 청취할 수 있도록 하는 위성방송을 이용한 교통방송 장치에 관한 것이다.

일반적으로 현재 사용되고 있는 음악, 스포츠, 교통 등의 방송은 지상파를 이용하여 AM 혹은 FM으로 실시하고 있으나, 전파 도달거리가 멀어짐에 따라 잡음의 혼합이나 전파의 감쇄로 인하여 수신할 수 없는 지역이 발생한다. 국내의 지역방송은 방송 중계탑에서 반경 100Km 정도 이상 떨어져 있을 경우 도달된 전파의 세기가 미약하여 청취가 어렵거나 인근 지역의 유사 전파 장애로 인하여 잡음이 많이 발생되어 청취가 불가능해진다.

또한 지상파 방송국이나 중계시설이 먼 지역 또는 산간지역 등으로 전파 도달이 곤란한 지역에서는 양호한 전파 수신이 되지 않아 청취가 불가능하다. 물론 국내의 무궁화 위성을 이용한 음악, 스포츠, 교통 등의 방송을 고려해 볼 수도 있지만, Ku-밴드(Ku-band)를 사용하는 방송통신용 위성인 무궁화 위성은 60cm 정도의 직경을 가지는 수신 안테나를 구비해야 함은 물론이고 위성을 지향할 수 있도록 안테나 방향을 조정할 수 있는 위성 자동 추적장치가 수신 안테나에 구비되어 있어 수신장비의 가격이 올라간다.

뿐만 아니라 수신장비가 크고 가격이 고가이므로 차량에 부착하기에 어려운 물리적 특성 및 가격적인 부담이 생길 수 있다.

본 고안은 X-밴드로 수신된 음악, 스포츠, 교통 등과 같은 여러 채널의 방송을 위성체에서 L-밴드(L-band)로 변환하여 지상으로 송출함으로써 전국을 단일 청취권을 가지는 운전자나 다른 지역에서 특정 채널의 방송을 청취하는 청취자는 해당 방송의 주파수 채널을 변경하지 않고 한번 고정된 주파수 채널로 특정 방송을 전국 어디서나 청취 가능하도록 하는 위성방송을 이용한 교통방송 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 고안은 지상방송과는 달리 거리나 장애물에 관계없이 일정 이상의 전파 세기를 가지는 방송을 청취자에게 송출함으로써 이웃한 방송 주파수로 인한 잡음이나 기타 감쇄 등으로 인한 잡음이 없는 양질의 방송을 제공할 수 있도록 하는 위성방송을 이용한 교통방송 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 고안은 위성체를 매개로 송수신되는 여러 채널의 방송 주파수를 디지털화한 후 지상에서 각각 압축하거나 확장함으로써 청취자에게 잡음이 없는 깨끗한 방송을 제공할 수 있도록 하는 위성방송을 이용한 교통방송 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 위성방송을 이용한 교통 방송장치를 보인 구성도이다.

도 2는 도 1에서의 위성체의 구체적인 구성을 보인 구성도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

10 : 송출장비 11 : 무선 송출부

12,24 : 변조부 13 : 압축부

14 : A/D 변환부 15 : X-밴드 송출용 안테나

20 : 위성체 21 : X-밴드 수신용 안테나

22 : X-밴드 수신부 23,33 : 복조부

25 : 증폭 및 무선 송출부 26 : L-밴드 송출용 안테나

30 : 수신장비 31 : L-밴드 수신용 안테나

32 : 무선 수신부 34 : 복원부

35 : 신호 처리부 36 : 스피커

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 위성방송을 이용한 교통방송 장치는, 지상에 설치되어 다수의 음원으로부터 공급되는 여러 채널의 방송신호를 디지털 상태로 압축한 후 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수에 실어 무선 송출하게 되는 송출장비와, 상기 여러 채널의 방송신호를 실은 X-밴드의 반송 주파수를 수신한 후 이를 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수로 변환하여 지상으로 무선 송출하게 되는 위성체 및 상기 위성체로부터 수신되는 L-밴드의 반송 주파수로부터 각 채널의 방송신호를 복조한 후 이를 확장시켜 출력수단으로 출력하는 수신장비를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 송출장비는 마이크, TV, 전축, PC 등과 같은 각종 음원으로부터 입력되는 방송신호를 디지털 상태로 변환하는 A/D 변환수단과, 상기 A/D 변환수단으로부터 공급되는 방송신호를 소정 방식(MPEG-2)으로 압축하는 압축수단과, 상기 압축된 방송신호를 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수로 변조하는 변조수단 및 상기 방송신호가 실린 X-밴드의 반송 주파수를 소정레벨로 증폭시켜 대기중으로 송출하는 무선 송출수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 위성체는 지상의 송출장비에서 송출되는 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수를 X-밴드용 안테나를 통해 수신하는 X-밴드 수신수단과, 상기 X-밴드 수신수단에 의해 수신되는 반송 주파수로부터 방송신호를 복조하는 복조수단과, 상기 복조된 방송신호를 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수로 재변조하는 변조수단 및 상기 변조된 L-밴드의 반송 주파수를 소정레벨로 증폭하여 L-밴드용 안테나를 통해 지상으로 무선 송출하는 증폭 및 무선 송출수단을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 수신장비는 상기 위성체에서 무선 송출되는 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수를 L-밴드용 안테나를 통해 수신하는 무선 수신수단과, 상기 무선 수신수단에 의해 수신된 반송 주파수로부터 여러 채널의 방송신호를 복조하게 되는 복조수단과, 상기 복조된 방송신호를 원상태로 확장 복원하는 복원수단과, 상기 복원된 방송신호를 D/A 변환 및 증폭하여 스피커로 출력하는 신호 처리수단을 포함하는 것이 바람직하다.

위에서 상기 L-밴드 수신용 안테나로서는 마이크로 스트립형 안테나가 사용될 수 있다. 여기서, 본 고안의 위성체에서 무선 송출하는 L-밴드의 빔폭이 무궁화 위성 수신용 안테나에서 송출되는 빔폭에 비해 80배 정도 크기 때문에 10cm 정도의 직경을 가지는 소형 안테나인 마이크로 스트립 안테나에 의해 위성체에서 무선 송출하는 L-밴드의 반송 주파수를 수신하여도 수신 가능할 뿐만 아니라 소형이기 때문에 차량이나 기타 소정 공간에 장착하기 쉽다는 특징으로 갖는다. 특히, 이동하는 차량에 탑재할 때 다수개의 마이크로 스트립형 안테나가 동서남북을 향하도록 배치함으로써 차량의 이동에 관계없이 위성체에서 무선 송출되는 L-밴드의 반송주파수를 수신 가능하다.

이하에서는 첨부된 예시도면에 의거하여 본 고안을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 위성방송을 이용한 교통 방송시스템을 보인 구성도이고, 도 2는 도 1에서의 위성체의 구체적인 구성을 보인 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안에 의한 위성방송을 이용한 교통방송 시스템은 지상에서 위성체로 전파를 송출하는 송출장비(10)와 정지궤도에 있는 위성에 탑재된 위성체(20) 그리고 이동 수신이 가능하도록 된 수신장비(30) 등으로 구성되어 있다. 이러한 본 고안에 의한 시스템은 교통방송 뿐만 아니라 음악이나 스포츠 중계 등에도 적용 가능하다.

보다 상세하게는 도 1에서와 같이 송출장비(10)는 마이크, TV, 전축, PC 등과 같은 각종 음원으로부터 입력되는 방송신호를 디지털 상태로 변환하는 A/D 변환부(14)와, 위의 A/D 변환부(14)로부터 공급되는 방송신호를 소정 방식(MPEG-2)으로 압축(대략, 900 내지 1100배 정도를 말한다)하는 압축부(13)와, 압축된 방송신호를 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수로 변조하는 변조부(12) 그리고 방송신호가 실린 X-밴드의 반송 주파수를 소정레벨로 증폭시켜 안테나(15)를 통해 대기중으로 송출하는 무선 송출부(11)로 구성되어 있다.

그리고, 정지궤도에 있는 위성에 탑재된 위성체(20)는 도 2에서와 같이 지상의 송출장비(10)에서 송출되는 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수를 X-밴드용 안테나(21)를 통해 수신하는 X-밴드 수신부(22)와, X-밴드 수신부(22)에 의해 수신되는 반송 주파수로부터 방송신호를 복조하는 복조부(23)와, 복조된 방송신호를 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수로 재변조하는 변조부(24) 그리고 변조된 L-밴드의 반송 주파수를 소정레벨로 증폭하여 L-밴드용 안테나(26)를 통해 지상으로 무선 송출하는 증폭 및 무선 송출부(25)로 구성되어 있다.

마지막으로 차량에 탑재되거나 사용자가 편리하게 휴대할 수 있도록 된 수신장비(30)는 도 1에 도시한 것처럼 위성체(20)에서 무선 송출되는 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수를 L-밴드용 안테나(31)를 통해 수신하는 무선 수신부(32)와, 무선 수신부(32)에 의해 수신된 반송 주파수로부터 여러 채널의 방송신호를 복조하게 되는 복조부(33)와, 복조된 방송신호를 원상태로 확장 복원하는 복원부(34) 그리고 복원을 여러 채널의 방송신호를 D/A 변환 및 증폭하여 스피커(36)로 출력하는 신호 처리부(35)로 구성되어 있다.

특히, 차량 등에 탑재되며 무선 수신부(32)에 연결되는 L-밴드 수신용 안테나(31)로서는 마이크로 스트립형 안테나를 사용함으로써 차량의 위치, 즉 차량에 탑재된 안테나가 위성체를 지향하지 않아도 위성체로부터 송출되는 여러 채널의 방송신호를 원활하게 수신할 수 있을 것이다.

여기서, 본 고안의 위성체에서 무선 송출하는 L-밴드의 빔폭이 무궁화 위성 수신용 안테나에서 송출되는 빔폭에 비해 80배 정도 크기 때문에 10cm 정도의 직경을 가지는 소형 안테나인 마이크로 스트립 안테나에 의해 위성체에서 무선 송출하는 L-밴드의 반송 주파수를 수신하여도 수신 가능할 뿐만 아니라 소형이기 때문에 차량이나 기타 소정 공간에 장착하기 쉽다는 특징으로 갖는다. 특히, 이동하는 차량에 탑재할 때 다수개의 마이크로 스트립형 안테나가 동서남북을 향하도록 배치함으로써 차량의 이동에 관계없이 위성체에서 무선 송출되는 L-밴드의 반송주파수를 수신 가능하다.

이와 같이 구성된 본 고안의 동작을 설명한다.

먼저, 음악이나 스포츠 및 교통방송을 위한 각종 음성이 마이크나 TV, 전축, PC 등과 같은 음원으로부터 입력되면, A/D 변환부(14)는 음성을 디지털(digial)로 변환하여 압축부(13)에 공급한다.

이렇게 음성이 입력되면, 음성이나 영상을 압축하기 위한 MPEG-2와 같은 알고리즘이 저장된 압축부(13)는 900 내지 1100배로 음성을 압축하여 변조부(12)에 제공한다. 이어서 압축된 음성은 변조부(12)에 의해 마이크로 대역인 X-밴드의 반송 주파수에 의해 무선 송출을 위한 방송신호로 변조된 후 무선 송출부(11)와 X-밴드 송출용 안테나(15)를 통해 대기중, 즉 위성체(20)로 무선 송출된다. 여기서, 방송신호의 주파수 대역폭이 통상적으로 27KHz 정도이므로 방송위성을 이용하는 경우 100개 이상의 채널에 해당하는 방송신호를 동시에 무선 송출하여 처리할 수 있을 것이다. 물론, 100개 이상의 채널에 대한 방송신호는 시분할 방식(TDM:Time Division Modulation)으로 처리되어 송출되는 것이 바람직하다.

뿐만 아니라 지상의 X-밴드 송출용 안테나(15)는 이동하거나 탑재할 필요가 없으므로 크기나 부피에 큰 지장을 갖지 않으므로 X-밴드의 반송 주파수를 위성체(20)에 안정적으로 도달시킬 수 있도록 직경이 3.7m 정도 이상이고, 송신출력이 60W 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

그리하면, 위성체(20)의 X-밴드 수신부(22)는 X-밴드 수신용 안테나(21)를 매개로 지상의 송출장비(10)에서 무선 송출한 X-밴드의 반송 주파수를 수신한다. 특히, 위성체(20)가 탑재된 위성이 정지궤도에 있으므로 지상에 있는 송출장비(10)의 X-밴드 송출용 안테나(15)의 방향을 수시로 변환하지 않아도 위성체(20)는 지상의 송출장비(10)에서 송출하는 모든 방송신호를 수신 가능하다.

X-밴드용 수신 안테나(21)를 통해 X-밴드 수신부(22)에 수신된 X-밴드의 반송 주파수는 복조부(23)에 의해 복조된 후 변조부(24)에서 L-밴드의 반송 주파수에 의해 다시 변조되어 증폭 및 무선 송출부(25)에 제공된다. 그리하면, L-밴드의 반송 주파수는 증폭 및 무선 송출부(25)에 의해 지상에서 수신하기에 적당한 소정레벨로 증폭되어 지상으로 송출된다.

여기서, 반송 주파수를 변환하는 이유는 지상에서 보내는 신호를 강하게 하면 위성체의 수신 안테나와 장비를 작게 할 수 있는 장점이 있으며, 이는 위성체에서 장비가 크게 되어 발생되는 비용에 비하여 지상에서의 송출장비와 안테나에 소요되는 비용이 매우 적으며 경제적이기 때문이다.

위성체(20)에서 송출된 L-밴드의 반송 주파수가 차량이나 지상에 설치된 수신장비(30)의 L-밴드용 수신 안테나(31)를 통해 무선 수신부(32)에 수신되면, 복조부(33)는 L-밴드의 반송 주파수로부터 방송을 위한 음성을 복조해 낸다. 그리고 음성은 복원부(34)에서 최초 압축되기 이전의 상태로 음성을 복원한다.

이렇게 지상에서 확장된 음성은 신호 처리부(35)에 의해 D/A 변환 및 증폭되어 스피커(36)를 통해 출력되므로 청취자는 차량의 이동이나 산간지역과 같은 주변환경이 변화하여도 특정 방송을 청취하기 위하여 주파수 채널을 변환하지 않고도 청취가 가능하다.

물론, 본 고안은 음성에만 한정하지 않고 영상이나 각종 정보도 동일한 방법으로 시청자나 고객에게 제공할 수 있음을 당연하다 할 것이다.

따라서, 본 고안에 의하면 본 고안은 X-밴드로 수신된 음악, 스포츠, 교통 등과 같은 여러 채널의 방송을 위성체에서 L-밴드로 변환하여 지상으로 송출함으로써 전국을 단일 청취권을 가지는 운전자나 다른 지역에서 특정 채널의 방송을 청취하는 청취자는 해당 방송의 주파수 채널을 변경하지 않고 한번 고정된 주파수 채널로 특정 방송을 전국 어디서나 청취 가능한 효과를 갖는다.

또한 본 고안은 지상방송과는 달리 거리나 장애물에 관계없이 일정 이상의 전파 세기를 가지는 방송을 청취자에게 송출함으로써 이웃한 방송 주파수로 인한 잡음이나 기타 감쇄 등으로 인한 잡음이 없는 양질의 방송을 제공할 수 있는 것이다.

특히, 본 고안은 위성체를 매개로 송수신되는 여러 채널의 방송 주파수를 디지털화한 후 지상에서 각각 압축하거나 복원함으로써 청취자에게 잡음이 없는 깨끗한 방송을 제공할 수 있는 것이다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술 사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

1. 지상에 설치되어 다수의 음원으로부터 공급되는 여러 채널의 방송신호를 디지털 상태로 압축한 후 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수에 실어 무선 송출하게 되는 송출장비;

   상기 여러 채널의 방송신호를 실은 X-밴드의 반송 주파수를 수신한 후 이를 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수로 변환하여 지상으로 무선 송출하게 되는 위성체; 및

   상기 위성체로부터 수신되는 L-밴드의 반송 주파수로부터 각 채널의 방송신호를 복조한 후 이를 확장시켜 출력수단으로 출력하는 수신장비;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성방송을 이용한 교통 방송장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 송출장비는, 마이크, TV, 전축, PC 등과 같은 각종 음원으로부터 입력되는 방송신호를 디지털 상태로 변환하는 A/D 변환부와, 상기 A/D 변환부로부터 공급되는 방송신호를 소정 방식(MPEG-2)으로 압축하는 압축부와, 상기 압축된 방송신호를 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수로 변조하는 변조부 및 상기 방송신호가 실린 X-밴드의 반송 주파수를 소정레벨로 증폭시켜 대기중으로 송출하는 무선 송출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 위성방송을 이용한 교통 방송장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 위성체는, 지상의 송출장비에서 송출되는 X-밴드(7025MHz∼7075MHz)의 반송 주파수를 X-밴드용 안테나를 통해 수신하는 X-밴드 수신부와, 상기 X-밴드 수신부에 의해 수신되는 반송 주파수로부터 방송신호를 복조하는 복조부와, 상기 복조된 방송신호를 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수로 재변조하는 변조부 및 상기 변조된 L-밴드의 반송 주파수를 소정레벨로 증폭하여 L-밴드용 안테나를 통해 지상으로 무선 송출하는 증폭 및 무선 송출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 위성방송을 이용한 교통 방송장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 수신장비는, 상기 위성체에서 무선 송출되는 L-밴드(1452MHz∼1492MHz)의 반송 주파수를 L-밴드용 안테나를 통해 수신하는 무선 수신부와, 상기 무선 수신부에 의해 수신된 반송 주파수로부터 여러 채널의 방송신호를 복조하게는 복조부와, 상기 복조된 방송신호를 원상태로 확장 복원하는 복원부와, 상기 복원된 방송신호를 D/A 변환 및 증폭하여 스피커로 출력하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 위성방송을 이용한 교통방송 장치.
5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 L-밴드 수신용 안테나는, 마이크로 스트립형 안테나인 것을 특징으로 하는 상기 위성방송을 이용한 교통방송 장치.