KR20040017304A - 일반 방송 주파수 상에서 개별화된 방송 시스템 및 방법 - Google Patents

일반 방송 주파수 상에서 개별화된 방송 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

사용자 식별자(20)를 메시지(10)와 조합시켜 이 조합을 사용자 특정 코드와 함께 인코딩(55)함으로서 일반 방송을 개별화시키는 시스템 및 방법이 공개된다. 또한, 이 인코딩된 조합에 소스 식별자(30, 40)가 추가될 수 있고, 그 결과가 다시 인코딩되어 일반 방송 시스템을 통해 방송될 수 있다.

Description

일반 방송 주파수 상에서 개별화된 방송 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR INDIVIDUALIZED BROADCASTS ON A GENERAL USE BROADCAST FREQUENCY}
일반적 방송 시스템들은 메시지를 여러 수신자에게 송출하도록 설계되고 기능하여, 각각의 수신기들이 동일한 메시지를 수신할 수 있도록 한다. 일반적 방송 시스템의 공지된 예로는 GPS 및 위성 TV 시스템을 들 수 있다. 이 두 시스템들은 사용자를 특정하지 않은 메시지(이후 "불특정 사용자 메시지"로 표현)를 폭넓은 수신기 어레이에 송출한다. 가령, 저렴한 GPS수신기가 다수의 위성으로부터 송출 메시지를 수신한다. GPS 위성 송신 중 어느것도 특정 수신기를 지향하지 않는다. 마찬가지로, 위성 TV 시스템에서, 위성은 여러 수신기에 송출한다. GPS 시스템에서처럼, 위성 TV 방송은 사용자를 특정하는 메시지(이하 "사용자 특정 메시지"로 표현)를 개별 수신기에게로 지향하게 하는 능력이 결여되어 있다. 일반적으로, 일반적 방송 시스템은 하나의 개별 수신기에 메시지를 전달하는 능력을 갖고 있지 못하다.
GPS 시스템의 경우에, GPS 방송을 위한 전용 주파수가 위치 및 타이밍 데이터 전송에 현재 사용되고 있다. 이는 원래 고안된 바와 같이 GPS 시스템에 따라 이루어진다. 최근에, GPS L1 및 L2 주파수에 새로운 군사용 코드, 즉, m-코드를 추가한다는 결정이 있었다. 이 새 코드는 군사용 메시지를 제공하지만, 개별적인 사용자 특정 메시지를 제공하지는 않는다. 이 군사용 코드에 추가하여, 새로운 주파수가 GPS구조에 추가되고 있다. 이 새 주파수는 시민 전용 주파수, L5이다. L5 주파수에 대한 현재의 계획은 시민 전용으로 쓰인다는 것이다.
GPS 방송을 통해 사용자 특정 정보를 제공하기 위한 한가지 접근법은 사용자 의존 정보를 제한하는 것이다. 이러한 제한의 한가지 예는 일련의 사용자 특정 정보 메시지를 송출하는 것이다. 특정 사용자가 적절한 메시지를 수신하기 전에 다른 사용자를 위해 의도한 각각의 메시지를 순서대로 수신할 것이다. 예를 들어 국부화된 기상 방송이 이루어질 수 있다. 그러나, 동부 지역 사람들은 동부 기상 예보를 수신하기 전에 다른 지역(서부, 중부, 산악지역)의 날씨가 방송될 때까지 기다려야만 한다. 이러한 사용자 특정 접근법의 유용성은 매우 제한된다. 왜냐하면, 사용자 특정 정보를 기다려야 하고, 이 사용자 특정 정보가 비교적 포괄적인 특성을 가지기 때문이다. 결과적으로, GPS 시스템같은 일반적 방송 시스템의 이러한 이용을 수용하도록 어떤 추가적인 지표/지상 자산 수정을 정당화시키는 것이 충분하지 못하다.
도 1은 일반적 방송 시스템을 설명하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 일례의 메시지 포맷의 도면.
도 3은 본 발명에 따른 일례의 시스템의 도면.
도 4는 본 발명에 따른 논리적 처리 흐름에 대한 일례의 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 일례의 수신기의 블록도표.
본 발명의 한가지 목적은 일반용도 방송 주파수 상에서 개별화된 송출을 행하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또한가지 목적은 일반 용도 방송 주파수 상에서 개별화된 송출을 행하기 위해 간단하면서도 저렴한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또하나의 목적은 특정 사용자에게로 GPS 방송을 개별화시키는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
발명의 다른 한가지 목적은 직접 TV 방송을 개별화하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
이 목적들을 실현하기 위해, 본 발명은 일반적 방송 신호를 개별화하는 방법을 제공하며, 이 방법은, 1) 제 1 메시지층 신호를 형성하도록 사용자 식별자와 메시지를 조합하고, 2) 제 1 메시지층 신호를 인코딩하며, 3) 제 2 메시지층 신호를 형성하도록 제 1 소스 식별자를 인코딩된 제 1 메시지층 신호와 조합하고, 그리고 4) 제 2 메시지층 신호를 인코딩하는 단계들을 포함한다. 본 발명은 일반적 방송 신호를 개별화하는 시스템을 또한 제공하며, 이 시스템은, 1) 제 1 메시지층 신호를 형성하도록 사용자 식별자와 메시지를 수신하고 조합시키도록 연결되는 제 1 로직 장치, 2) 제 1 메시지층 신호를 인코딩하도록 제 1 로직 장치에 연결되는 제 1 인코더, 3) 제 2 메시지층 신호를 형성하도록 제 1 소스 식별자를 인코딩된 제 1 메시지층 신호와 함께 수신하고 이들을 조합시키도록 연결되는 제 2 로직 장치, 그리고, 4) 제 2 메시지층 신호를 인코딩하도록 제 2 로직 장치에 연결되는 제 2 인코더를 포함한다.
도 1은 일반적 방송 시스템을 설명하는 블록도표이다. 도 1에서, S1, S2, S3, S4는 수신기 R1, R2, R3,...RN이 인식할 수 있는 위성 배열로 된 네 개의 위성이다. GPS 위성 배열의 경우, 위성 S1, S2, S3, S4는 동일 주파수에서 방송을 송출한다. 이들은 CDMA 기법을 이용하여, 동일 주파수 상의 여러 방송들이 각각의 GPS 수신기에 의해 구별되고 사용되게 한다.
CDMA 식 GPS 구현은 셀룰러 전화처럼 기존 전화통신에 사용되는 접근법과 다르다. 셀 전화 시스템은 통상적으로 CDMA를 이용하여, 단일 방송 주파수 대역을 여러 수신기에 의해 동시에 사용할 수 있게 한다. 단일 방송 주파수 대역은 특정 사용자에 의해서만 디코딩할 수 있는 다중 독립형 데이터 스트림을 포함한다. 두 접근법을 이용한 CDMA의 이중 구현은 일반적 방송 시스템이 사용자 특정 방송을 포함하도록 하는 확장성을 가능하게 하면서도 일반적 방송 시스템의 포괄성을 유지한다. GPS 시스템의 경우에, 이 조합은 GPS 위치 및 시간 서비스의 포괄성 및 기능들을 유지하면서 사용자 특정 방송을 제공한다.
여기서 설명되는 GPS 시스템은 본 발명의 적용예로서 제시된다. 본 발명은 위성이나 지상 방송에 국한되지 않으며, 유/무선을 포함한 다른 신호 분배 기법에도 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 일례의 메시지 포맷의 도면이다. 도 2는 세 개의 메시지층을 도시하지만 본 발명에 따르면 두개 이상이라면 어떤 개수의 층도 사용될수 있다. 도 2에서, 메시지(10)가 사용자 식별자(20)에 의해 명시되는 사용자를 향한다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 사용자 식별자(20)와 메시지(10)는 연쇄적 방식으로 조합되어 제 1 메시지층 신호를 형성한다. 제 1 메시지층 신호에서, 사용자 식별자는 패킷 시퀀스 넘버나 순방향 에러 교정(FEC) 코드와 조합될 수 있다. FEC 코드는 메시지를 동반하는 추가 비트들을 포함하는 것이 일반적이다.
본 발명에 따르면, 제 1 메시지층 신호가 인코딩되어 제 1 소스 식별자(30)와 조합된다. 도 2는 제 2 메시지층 신호를 형성하도록 연쇄적 방식으로 조합되는 인코딩된 제 1 메시지층 신호를 도시한다. 제 1 소스 식별자(30)는 위성 채널 식별자일 수 있다. 발명에 따르면 그후 제 2 메시지층이 인코딩된다. 인코딩된 제 2 메시지층 신호는 이후 추가적인 제 2 식별자(40)와 조합되어, 제 1, 2 메시지층 신호와 같은 방식으로 인코딩된다. 제 2 식별자(40)는 위성 식별자일 수 있다. 선호되는 실시예에서, 여러 메시지층의 인코딩은 잘 알려진 코드 분할 다중 접속(CDMA) 인코딩을 포함한다. 도 2는 신호 마커(45)의 종료점을 이용하는 것을 또한 도시한다. 마커(marker)(45)는, 가령, 최종 패킷 플랙을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명을 구체화하는 일례의 시스템의 도면이다. 도 3에서, 제 1 로직 장치(50)가 메시지(10)와 사용자 식별자(20)를 수신한다. 도 2에 도시되는 일례의 메시지 포맷에 따르면, 제 1 로직 장치(50)가 사용자 식별자(20)와 메시지(10)를 연쇄연결시켜서, 제 1 메시지층 신호를 형성하게 한다. 제 1 로직 장치(50)는 가령, 프로세서, 프로그램식 로직 어레이(PLA), 디스크리트 로직(discrete logic), 또는 ASIC의 일부분을 포함할 수 있다.
도 3에 따르면, 제 1 메시지층 신호가 제 1 인코더(55)에 공급된다. 발명의 선호되는 실시예에 따르면, 제 1 인코더(55)가 CDMA 인코더를 포함한다. 제 1 인코더(55)는 CDMA 인코더를 포함한다. 제 1 인코더(55)는 프로세서, 프로그램식 로직 어레이, 디스크리트 로직, 또는 ASIC의 일부분을 포함할 수 있다. 인코딩된 제 1 메시지층 신호가 제 2 로직 장치(60)에 공급된다. 도 2에 도시되는 일례의 메시지 포맷에 따르면, 제 2 로직 장치(60)가 제 1 소스 식별자(30)와 인코딩된 제 1 메시지층 신호를 연쇄연결시켜서, 제 2 메시지층 신호를 형성하도록 한다. 제 1 로직 장치(50)에서처럼, 제 2 로직 장치는 가령, 프로세서, 프로그램식 로직 어레이, 디스크리트 로직, 또는 ASIC의 일부분을 포함할 수 있다. 제 2 메시지층 신호는 제 2 인코더(65)에 공급된다. 발명의 선호되는 실시예에서, 제 2 인코더(65)는 CDMA 인코더를 포함한다. 원할 경우, 제 2 인코더(65)가 제 1 인코더955)와 같은 구조를 포함할 수 있다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 인코딩된 제 2 메시지층 신호가 제 3 로직 장치(70)에서 조합되고 제 3 인코더(75)에서 인코딩되어, 제 3 메시지층 신호를 형성하게 된다.
본 발명에 따르면 제 1 로직 장치(50), 제 1 인코더(55), 제 2 로직 장치(60), 제 2 인코더(65), 제 3 로직 장치(70), 그리고 제 3 인코더(75)가 단일 프로세서, PLA, ASIC, 또는 디스크리트 회로를 포함할 수 있다. 당 분야에 잘 알려진 바와 같이, 이 소자들의 특정한 구현은 애플리케이션에 따라 좌우된다.
도 4는 본 발명에 따른 논리 흐름 처리를 설명하는 일례의 순서도이다. 단계 80에서, 도 2에 도시되는 포맷을 가진 신호처럼, 디지털 신호를 수신하도록 프로그래밍된 프로세서에 의해 송신사항이 수신된다. 수신한 송신사항의 제3층(도 2)이 제 2 소스 식별자(40)를 이용하여 디코딩된다(단계 85). 제 2 소스 식별자(40)가 단계 88에서 송신사항으로부터 추출된다. 디코딩은 애플리케이션에 따라 좌우되는 프로세서나 전용 회로에 의해 실행될 수 있다. 단계 90에서, 송신사항의 제2층(도 2)이 제 1 소스 식별자(30)를 이용하여 디코딩된다. 송신사항의 제2층(도 2)이 제 1 소스 식별자(30)를 이용하여 디코딩된다. 단계92에서, 제 1 소스 식별자가 송신사항으로부터 추출된다. 또한, 디코딩은 CDMA 디코딩을 통하여 이루어질 수 있다. 단계 92에서 송신사항의 제1층은 사용자 식별자(20)를 이용하여 디코딩된다. 사용자 식별자가 송신사항으로부터 추출된다. 이는 단계 105에서 의도된 사용자에게 가용한 사용자 특정 메시지를 남긴다.
도 5는 본 발명에 따른 일례의 수신기에 대한 블록도표이다. 도 5는 공지된 GPS 수신기(115)와 연계하여 이용되는 본 발명을 도시한다. 도 5에서, 안테나(120)가 일반 방송 신호를 수신하고, 수신한 신호를 GPS 수신기(115)에 공급한다. GPS 수신기(115)는 일반 방송 신호의 복조 버전을 상관 섹션(125)에 제공한다. 복조된 신호는 가령, 수신한 일반 방송 신호의 기지대역 버전을 포함한다.
상관 섹션(125)은 상관 정보를 또한 수신한다. 상관 정보는 제 1, 2 소스 식별자(30, 40)와 사용자 식별자(20)를 포함할 수 있다(도 2). 상관 정보는 비행 관리 시스템(flight maintenance system)처럼 관련 시스템을 통해 자동적으로, 또는 사용자에 의한 수동 입력을 통해 상관 섹션(125)에 공급될 수 있다. 당 분야에 잘 알려진 바와 같이, 상관 섹션(125)이 상관 정보를 수신하는 메커니즘은 본 발명이사용되는 특정 애플리케이션에 따라 좌우된다.
도 5에 따르면, 상관 섹션(125)에서 제 1 디코더(130)가 복조된 일반 방송 신호를 수신한다. 일반 방송 신호가 도 2에 도시되는 예를 포함한다고 가정할 때, 제 1 디코더(130)가 제 2 소스 식별자(40)를 이용하여 디코딩한다. 도 5의 일례의 수신기 구조에 도시되는 바와 같이, 제 1 디코더(130)의 디코딩된 출력은 제 2 디코더(135)에 공급되어 이에 의해 디코딩된다. 인코딩 처리에 대해 상술한 바와 같이, 사용자 메시지에서의 층수는 애플리케이션에 따라 좌우된다. 당 분야의 통상의 지식을 가진 자는 이해하겠지만, 여기서 설명되는 세 개 층 이용은 설명을 위한 것으로서 더 많은 층이나 더 적은 층이 이용될 수 있다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 제 2 디코더(135)의 디코딩된 출력은 제 3 디코더(140)에 공급되어 이에 의해 디코딩된다. 디코더(140)의 출력은 도 2에 도시되는 메시지(10)의 패킷을 포함한다. 제 1, 2, 3 디코더(130, 135, 140)는 공지된 CDMA 디코더를 포함할 수 있다. 이들은 집적 회로로, 소프트웨어로, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 디코더의 특정 구현은 본 발명의 실현에 있어 중요한 사항이 아니다. 중요한 것은 설게 선택이며, 이 역시 특정 애플리케이션에 따라 좌우된다.
상관 섹션(125)의 출력이 메시지 프로세서(150)에 공급된다. 메시지 프로세서는 상관 섹션(125)에 의해 제공된 패킷을 메시지(10)로 변환하는 기능을 수행한다. 복구된 메시지(10)는 메모리(155)에 일시적으로 저장된다. 모든 패킷이 수신되면, 메시지(10)가 메모리(155)에 저장되고, 메시지 조합 유닛(160)에 의해 사용자 특정 메시지로 조합된다. 패킷을 메시지로 변환하고 개별 메시지들을 완전한 메시지(가령, 사용자 특정 메시지)로 조합하는 것은 공지되어 있으며, 그 세부사항을 반복설명하지 않는다.
도 5의 예에서, 메시지 조합체(160)에 의해 제공되는 조합된 사용자 특정 메시지는, 부가적으로, 디스플레이 장치(170)에 제공될 수 있다. GPS 수신기의 경우에, 디스플레이 장치(170)는 통상적인 GPS 수신기의 디스플레이 유닛일 수 있다. 대안으로, 조합된 사용자 특정 메시지가 비행 관리 시스템같은 또다른 시스템에 자동적으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 비행사가 관제탑에 특정 정보를 요청한다. 이 정보를 시스템에 입력하는 비행사에게 제어탑은 제 1, 2 소스 식별자를 무선송신한다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 이 정보는 상관 섹션(125)으로의 입력 후 제공된다. 요청한 정보는 상관 정보를 이용하여 전달된다. 수신기는 일반 방송을 모니터하여 수신한 신호를 앞서 설명처럼 디코딩한다. 일반 방송을 적절한 상광 정보를 이용하여 수신할 때, 사용자 특정 메시지가 조합되어 수신되고, 필요할 경우 디스플레이된다. 사용자 특정 메시지는 항공기 내 비행 관리 시스템에 공급될 수 있다. 본 예에서, 제 2 소스 식별자(40)가 위성 식별자를 포함할 것이고, 제 1 소스 식별자(30)가 위성 채널 식별자를 포함할 것이다.

Claims (16)

  1. 일반 방송 신호를 개별화하기 위한 방법으로서, 이 방법은,
    - 제 1 메시지층 신호를 형성하도록 사용자 식별자와 메시지를 조합하고,
    - 제 1 메시지층 신호를 인코딩하며,
    - 제 2 메시지층 신호를 형성하도록 제 1 소스 식별자를 인코딩된 제 1 메시지층 신호와 조합하고, 그리고
    - 제 2 메시지층 신호를 인코딩하는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    - 제 3 메시지층 신호를 형성하도록 제 2 소스 식별자를 인코딩된 제 2 메시지층 신호와 조합하고, 그리고
    - 제 3 메시지층 신호를 인코딩하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 메시지층 신호 중 한가지 이상을 인코딩하는 상기 단계가 CDMA 인코딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 제 3 메시지층 신호를 인코딩하는 상기 단계가 CDMA 인코딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    - 인코딩된 제 2 메시지층 신호를 수신하고,
    - 인코딩된 제 2 메시지층 신호를 디코딩하며, 그리고
    - 인코딩된 제 1 메시지층 신호를 디코딩하는,
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    - 인코딩된 제 3 메시지층 신호를 수신하고,
    - 인코딩된 제 3 메시지층 신호를 디코딩하며,
    - 인코딩된 제 2 메시지층 신호를 디코딩하고, 그리고
    - 인코딩된 제 1 메시지층 신호를 디코딩하는
    단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 제 1, 2 메시지층 신호 중 한가지 이상을 디코딩하는 상기 단계는 CDMA 디코딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 제 1, 2, 3 메시지층 신호 중 한가지 이상을 디코딩하는 상기 단계는 CDMA 디코딩을 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 방법.
  9. 일반 방송 신호를 개별화하기 위한 시스템으로서, 이 시스템은,
    - 제 1 메시지층 신호를 형성하도록, 사용자 식별자와 메시지를 수신하고 사용자 식별자와 메시지를 연쇄연결시키도록 연결되는 제 1 로직 장치,
    - 제 1 메시지층 신호를 인코딩하도록, 제 1 로직 장치에 연결되는 제 1 인코더,
    - 제 2 메시지층 신호를 형성하도록, 제 1 소스 식별자를 인코딩된 제 1 메시지층 신호와 함께 수신하고 제 1 소스 식별자를 인코딩된 제 1 메시지층 신호와 연쇄연결시키도록 연결되는 제 2 로직 장치, 그리고
    - 제 2 메시지층 신호를 인코딩하도록 제 2 로직 장치에 연결되는 제 2 인코더
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 시스템.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 시스템은,
    - 제 3 메시지층 신호를 형성하도록, 제 2 소스 식별자를 인코딩된 제 2 메시지층 신호와 함께 수신하고 제 2 소스 식별자를 인코딩된 제 2 메시지층 신호와 연쇄연결시키도록 연결되는 제 3 로직 장치, 그리고
    - 제 3 메시지층 신호를 인코딩하도록 제 3 로직 장치에 연결되는 제 3 인코더
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 시스템.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1, 2 인코더가 CDMA 인코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 시스템.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 제 3 인코더가 CDMA 인코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 시스템.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 시스템은,
    - 인코딩된 제 2 메시지층 신호를 수신하도록 연결되는 일반 방송 수신기,
    - 인코딩된 제 2 메시지층 신호를 디코딩하도록 연결되는 제 1 디코더, 그리고
    - 인코딩된 제 1 메시지층 신호를 디코딩하도록 연결되는 제 2 디코더
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 시스템은,
    - 인코딩된 제 3 메시지층 신호를 수신하도록 연결되는 일반 방송 수신기,
    - 인코딩된 제 3 메시지층 신호를 디코딩하도록 연결되는 제 1 디코더,
    - 인코딩된 제 2 메시지층 신호를 디코딩하도록 연결되는 제 2 디코더,
    - 인코딩된 제 1 메시지층 신호를 디코딩하도록 연결되는 제 3 디코더,
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1, 2 디코더 중 한가지 이상이 CDMA 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1, 2, 3 디코더 중 한가지 이상이 CDMA 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 일반 방송 신호 개별화 시스템.
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