KR20040054444A - 위성방송 시스템에 있어서의 지역방송 서비스 제공 방법및 이를 구현하기 위한 갭 필러 - Google Patents

위성방송 시스템에 있어서의 지역방송 서비스 제공 방법및 이를 구현하기 위한 갭 필러 Download PDF

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Abstract

위성방송 시스템에 있어서 방송수신 단말기에 대한 별도의 조치가 없이도 지역방송을 행할 수 있게 해주는 갭 필러와, 이 갭 필러를 통한 지역방송 서비스 제공방법. 위성에서 수신한 데이터를 복원하여 다시 변조/송신하는 과정에서, 갭 필러는 지역방송 데이터를 위성에서 수신한 데이터와 함께 변조하여 송신하게 되며, 이에 따라 갭 필러가 관장하는 서비스지역에서 지역방송을 할 수 있게 된다. 구체적으로, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 방송서비스 제공방법은 제1 주파수 대역에서 제1 다중화 기법에 의해 다중화된 제1 다중화 신호와 제2 주파수 대역에서 제2 다중화 기법에 의해 다중화된 제2 다중화 신호를 송출하는 정지위성으로부터 상기 제2 다중화 신호를 받아들여 역다중화하고 상기 제1 다중화 기법에 의해 다중화하여 송출하는 갭 필러에서 구현된다. 갭 필러는 정지위성으로부터 제2 다중화 신호를 받아들여 역다중화하여 위성방송 데이터를 복원하고, 외부의 신호원으로부터 지역방송 데이터를 받아들인 후, 상기 위성방송 데이터와 지역방송 데이터를 제1 다중화 기법에 의해 다중화하여 송출하게 된다.

Description

위성방송 시스템에 있어서의 지역방송 서비스 제공 방법 및 이를 구현하기 위한 갭 필러{Localized Broadcasts in Satellite Broadcasting System and Gap Filler for Implementing the Same}
본 발명은 방송서비스 제공방법 및 위성방송 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 갭 필러를 사용하는 위성방송 시스템에 있어서의 방송서비스 제공방법과 이를 구현하기에 적합한 갭 필러에 관한 것이다.
통신 수요의 고급화와 통신 기술의 발전에 따라 각종 통신 시스템이 개발되고 있는데, 그 중 하나로 정지궤도상의 방송위성 혹은 통신위성을 이용한 위성방송 시스템을 들 수 있다. 위성방송에 있어서는 방송국 내지 위성기지국에서 송신되는 신호를 위성의 트랜스폰더에 의해 증폭/변조된 후 다시 지상으로 전송하게 되며, 지상에서는 위성안테나를 사용하여 이를 수신하게 된다. 이와 같은 위성방송 시스템에 따르면, 지상에 대규모 인프라를 정비하지 않아도 광범위한 서비스 영역에 대하여 방송서비스를 제공할 수 있다는 이점이 있다.
위성방송 시스템 중에서 위성 DAB(Digital Audio Broadcasting) 시스템은 차량탑재형, 휴대형 및 고정형 수신기에 대해 디지털 음성방송 서비스를 제공하기 위한 것으로서, 국제전기통신연합 무선통신부문(ITU-R)은 "표준안(Recommendation) ITU-R BO.1130-4"를 통해 1400∼2700 MHz에서의 위성방송 서비스를 위해 디지털 시스템 A, B, DS, DH및 E의 다섯가지 표준안을 제시한 바 있다.
상기 "디지털 시스템 E"는 2630∼2655 MHz의 주파수대역을 활용하여 멀티미디어 컨텐츠를 이동 단말기에 제공하기 위한 것으로서, 이 표준안에 따른 시스템의 개략적 구성이 도 1에 도시되어 있다. 도 1의 시스템에 있어서, 방송국 내지 위성기지국은 복수 채널의 방송신호를 14 GHz의 Ku대역에서 코드분할다중화(CDM) 방식으로 방송위성까지 전송하고, 위성은 방송신호의 주파수 대역을 14 GHz대역에서 2.6 GHz대역으로 변환하고 원하는 수준까지 증폭하여 지상 단말기 즉 수신기로 송신하게 된다. 한편, 건물이나 기타 차폐물로 인한 섀도우잉 내지 블록킹으로 인한신호 감쇠 문제를 경감시키기 위해, 위성파를 직접 수신할 수 없는 장소에서는 보조중계시설 즉 갭 필러(Gap Filler)가 사용될 수 있다. 갭 필러에는 위성으로부터의 방송신호를 단순히 증폭하여 중계송신하는 직접증폭형 갭 필러와 위성으로부터 11 GHz대역의 방송신호를 수신하여 주파수대역을 2.6 GHz대역으로 변환하여 송신하는 주파수변환형 갭 필러로 대별될 수 있다.
그런데, 이와 같은 위성 DAB 시스템은 위성 권역 내에 있는 모든 지역에 동일한 채널의 방송신호들을 송신할 수 있을 뿐이며, 특정 지역에 대해서만 방송 채널을 부가하여 지역방송이 이루어지도록 하는 것은 용이하지가 않다. 예컨대 위성 DAB 시스템의 갭 필러가 셀룰러 방식 무선전화망의 기지국이나 중계기 설치장소에 함께 설치되어 무선전화 사업자에 의해 운영되는 경우 무선전화 사업자는 지상국 및 위성을 경유하여 갭 필러가 수신하는 방송신호 이외에 별도의 지역방송 신호를 해당 갭 필러 권역 내에 있는 수신기에 제공하기를 희망할 수 있지만, 위에서 설명한 바와 같이 종래의 갭 필러는 위성으로부터의 방송신호를 단순히 증폭하여 중계송신하거나 주파수대역을 변환하여 중계송신할 수 있을 뿐이며 별도의 채널을 부가하지 못한다. 따라서, 특정 지역을 대상으로 지역방송 서비스를 하고자 하는 경우에는 수신단말기에 선택적 접근 시스템(CAS: Conditional Access System) 혹은 이와 유사한 기법을 도입해야만 하는데 이는 방송사업자 내지 갭 필러 운영자에게 큰 부담이 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 갭 필러를 활용하는 위성방송 시스템에 있어서 방송수신 단말기에 대한 별도의 조치가 없이도 갭 필러를 통하여 지역방송을 행하는 방송서비스 제공방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
아울러, 본 발명은 위성방송 시스템에 있어서 방송수신 단말기에 대한 별도의 조치가 없이도 지역방송을 행할 수 있게 해주는 갭 필러를 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
도 1은 국제전기통신연합의 표준안 ITU-R BO.1130-4이 권고한 표준안 중 하나인 디지털 시스템 E에 따른 위성방송 시스템의 개략적 구성을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 위성방송 시스템의 바람직한 실시예를 보여주는 도면.
도 3은 위성기지국, 정지위성 및 갭 필러가 송출하는 방송신호의 주파수대역 및 다중화 방식을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 의한 갭 필러의 블록도.
도 5는 도 4에 도시된 TDM 수신부 및 역다중화부의 상세 블록도.
도 6은 도 4에 도시된 CDM 변조부의 상세 블록도.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 있어서는 갭 필러가 위성에서 수신한 데이터를 복원하여 변조 과정을 거쳐 다시 송신하는 과정에서 지역방송 데이터를 위성에서 수신한 데이터와 함께 변조하여 송신하게 되며, 이에 따라 갭 필러가 관장하는 서비스지역에서 지역 방송을 할 수 있게 된다.
구체적으로, 상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 방송서비스 제공방법은 제1 주파수 대역에서 제1 다중화 기법에 의해 다중화된 제1 다중화 신호와 제2 주파수 대역에서 제2 다중화 기법에 의해 다중화된 제2 다중화 신호를 송출하는 정지위성으로부터 상기 제2 다중화 신호를 받아들여 역다중화하고 상기 제1 다중화 기법에 의해 다중화하여 송출하는 갭 필러에서 구현된다. 갭 필러는 정지위성으로부터 제2 다중화 신호를 받아들여 역다중화하여 위성방송 데이터를 복원하고, 외부의 신호원으로부터 지역방송 데이터를 받아들인 후, 상기 위성방송 데이터와 지역방송 데이터를 제1 다중화 기법에 의해 다중화하여 송출하게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1 다중화 기법은 각 채널 데이터를(N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 선택되는 어느 한 왈쉬코드와 의사랜덤코드를 사용한 코드분할다중화이다. 여기서, 정지위성이 송출하는 제1 다중화 신호는 상기 (N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 0번째 내지 N번째 왈쉬코드를 사용하여 코드분할다중화되어 있게 되며, 지역방송 데이터는 상기 (N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 (N+1)번째 내지 (N+M)번째 왈쉬코드를 사용하여 코드분할다중화된다.
한편, 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 갭 필러는 제1 주파수 대역에서 제1 다중화 기법에 의해 다중화된 제1 다중화 신호와 제2 주파수 대역에서 제2 다중화 기법에 의해 다중화된 제2 다중화 신호를 송출하는 정지위성으로부터 상기 제2 다중화 신호를 받아들여 역다중화하고 제1 다중화 기법에 의해 다중화하여 송출한다. 갭 필러는 알에프 수신부, 신호처리부 및 알에프 송출부를 구비한다.
알에프 수신부는 정지위성으로부터 상기 제2 다중화 신호를 받아들이며, 신호처리부는 상기 제2 다중화 신호를 역다중화하고 복조하여 위성방송 데이터를 복원하고 외부의 신호원으로부터 지역방송 데이터를 받아들여 위성방송 데이터와 상기 지역방송 데이터를 제1 다중화 기법에 의해 다중화한다. 알에프 송출부는 신호처리부로부터의 제1 다중화 신호를 증폭하여 송출한다.
바람직한 실시예에 있어서, 신호처리부는 수신부와 역다중화부와 변조부를 구비한다. 수신부는 시분할다중화된 신호를 복조하여 복조된 신호를 출력하고, 역다중화부는 복조된 신호를 역다중화하여 위성방송 데이터를 복원하며, 변조부는 위성방송 데이터와 상기 지역방송 데이터를 코드분할다중화하고 변조한다. 여기서,변조부는 (N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 선택되는 어느 한 왈쉬코드와 의사랜덤코드를 사용하여 위성방송 데이터와 지역방송 데이터를 코드분할다중화하는데, 위성방송 데이터에 대해서는 정지위성이 상기 제1 다중화 신호를 생성할 때 사용한 왈쉬코드와 동일한 왈쉬코드를 사용하여 확산시키고, 지역방송 데이터에 대해서는 나머지 왈쉬코드를 사용하여 확산시킨다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 위성방송 시스템의 바람직한 실시예를 보여준다. 바람직한 실시예에 있어서, 위성방송 시스템은 지상 방송국(10)과, 위성기지국(12)과, 관제국(14)과, 정지위성(16)을 포함한다. 도 2에는 방송국(10)이 하나만 도시되어 있지만 이러한 지상 방송국(10)은 여러 개가 존재할 수 있다.
위성기지국(12)은 각 방송사업자에 의해 작성/편집된 프로그램 정보를 해당 방송국(10)으로부터 받아들이고, Ku 대역(12.5∼18 GHz) 또는 Ka 대역(26.5∼40 GHz)의 업링크 전송로를 통해 정지위성(16)으로 송신한다. 정지위성(16)은 위성기지국(12)으로부터 수신된 Ku 또는 Ku 대역(이하, 'Ku 대역'만으로 약칭함) 방송신호를 증폭하고 S 대역의 신호로 변환한다. 그리고, 정지위성(16)은 대역변환된 방송신호를 Ku 대역 신호와 함께 서비스 권역을 향해 송출한다. 한편, 위성관제국(14)은 정지위성(16)의 동작 상태를 감시하고 제어하는 기능을 수행한다.
위성방송 서비스 권역 내에서 방송수신 안테나가 정지위성(16)로부터가시(line of sight) 지점에 있거나 다중경로 페이딩이 심각하지 않은 지점에 있는 수신기(40a)는 정지위성(16)으로부터의 방송신호를 직접 받아들여 방송을 재생하게 된다. 그렇지만, 건물이나 기타 차폐물로 인한 섀도우잉 내지 블록킹으로 인한 신호 감쇠가 심각한 지점에서는, 갭 필러(20)가 방송신호를 중계송신하게 된다.
본 발명에 있어서, 갭 필러(20)는 위성으로부터의 방송신호를 단순히 중계송신하는 것이 아니라 지역방송 신호원(50)으로부터의 지역방송 데이터를 위성으로부터의 방송신호와 코드분할다중화(CDM: Code Division Multiplexing)하여 다중화된 신호를 송출하게 된다.
지역방송 신호원(50)은 방송국(10)이 될 수도 있고, 갭 필러(20) 운영자의 서버 시스템 또는 개인용 컴퓨터 등이 될 수도 있다. 아울러, 셀룰러폰과 같은 일반 휴대형 단말기 사용자의 휴대형 단말기가 기지국(또는 기지국 및 교환국)을 경유하여 지역방송 신호를 제공할 수도 있다. 여기서 방송 데이터의 규격은 본 발명에 의한 방송서비스 제공자가 정할 수 있는데, 예컨대 오디오 데이터의 경우 MPEG-2 AAC(ISO/IEC 13818-7)가 될 수 있고 비디오 데이터의 경우 MPEG-4(Moving Picture Experts Group 4) 등이 될 수도 있다. 그밖에도 다양한 방송 데이터 규격 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있음은 물론이다.
이와 같은 지역방송 신호원(50)과 갭 필러(20)는 유선 또는 무선 링크에 의해 접속된다. 유선 링크의 예로는 전용선, 10Mbps 또는 100 Mbps 이더넷 랜(LAN), USB, IEEE 1394 등을 들 수 있으며, 갭 필러(20)에 충분한 저장공간이 있는 경우에는 UART를 이용할 수도 있다. 무선링크의 예로는 블루투스나 무선 LAN을 들 수 있다. 위에서 언급한 바와 같이 일반 휴대형 단말기 사용자의 휴대형 단말기가 무선전화망을 경유하여 지역방송 신호를 제공하는 때에는 지역방송 신호원(50)이 무선전화망을 통해 갭 필러(20)에 접속된다고 할 수 있는데, 이와 같은 경우에 있어서는 갭 필러(20)가 일정 시간 방송할 방송 데이터를 모두 저장할 수 있는 충분한 저장 공간을 확보하고 있거나 적어도 데이터 버퍼링을 위한 최소한의 저장공간을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 한편, 이처럼 갭 필러(20)가 충분한 저장공간을 구비하는 경우에는 실시간 방송은 물론이고 방송신호원으로부터 방송용 데이터를 미리 갭 필러(20)로 옮긴 후 방송하는 것도 가능하다.
도 3은 위성기지국(12), 정지위성(16) 및 갭 필러(20)에 의해 송출되는 방송신호의 주파수대역 및 다중화 방식을 설명하기 위한 도면이다. 바람직한 실시예에 있어서, 위성기지국(12)은 다수 채널의 방송 데이터를 코드분할다중화(CDM)하여 Ku 대역에서 송출한다. 한편, 위성기지국(12)은 CDM 신호와는 별도로 상기 방송데이터를 시분할다중화(TDM)하여 Ku 대역 또는 별도의 대역을 통해 송출한다(아래의 설명에서는 Ku 대역을 통해 송출하는 것을 기준으로 설명함). 정지위성(16)은 위성기지국(12)으로부터의 TDM 및 CDM 신호 중에서 CDM 신호를 S 대역으로 대역변환하여 송출함으로써, 가시 위치에 있는 수신기(40a)가 이를 수신하여 방송을 재생할 수 있도록 해준다. 아울러, 정지위성(16)은 위성기지국(12)으로부터의 Ku 대역 TDM 신호를 단순히 증폭하여 갭 필러(30)로 재송출한다.
한편, 갭 필러(30)는 정지위성으로부터의 Ku 대역 TDM 신호를 받아들이고 S 대역 CDM 신호로 변환하여 송출한다. 여기서, 갭 필러(30)는 지역방송 신호원(50)으로부터의 지역방송 데이터를 위성으로부터의 방송 데이터와 코드분할다중화함으로써, 위성방송 신호와 지역방송 신호가 다중화된 CDM 신호를 S 대역에서 송출하게 된다.
도 4는 본 발명에 의한 갭 필러(30)의 블록도이다. 갭 필러(30)는 RF 수신부(100), 기저대역 신호처리부(110), RF 송신부(180) 및 제어부(190)를 포함한다.
RF 수신부(100)에 있어서, 안테나(102)는 위성방송 신호를 받아들여 저잡음 증폭기(104, LNA)에 제공한다. 일 실시예에 있어서, 안테나(102)는 상용 파라볼라 안테나로 구성될 수 있는데, 이에 한정되지 않고 파라볼라 안테나, 옵셋안테나, 카세그레인 안테나, 또는 그레고리 안테나와 같은 여타의 안테나가 사용될 수도 있다. 저잡음 증폭기(104)는 안테나(102)를 통해 받아들여진 신호를 증폭하고 IF대역으로 신호대역을 변환하는 기능을 수행한다. 튜너(106)는 저잡음 증폭기(104)로부터의 IF신호를 받아들여 기저대역의 I신호와 Q신호로 분리하고 주파수튜닝 기능을 수행하며 저잡음 증폭기(104)의 이득을 제어한다.
기저대역 신호처리부(110)는 TDM 수신부(120), 역다중화부(130) 및 CDM 변조부(140)를 구비한다. 도 5는 도 4에 도시된 TDM 수신부(120) 및 역다중화부(130)를 상세하게 보여준다. TDM 수신부(120)는 크게 QPSK 복조기(122)와 복호기(124)로 구성된다. 한편, 역다중화기(130)는 TDM 신호를 역다중화하여 최초의 방송데이터를 복원하는 역프레임기(132)와, 직렬 데이터를 병렬데이터로 변환하는 직렬/병렬 변환기(134)로 구성된다.
TDM 수신부(120)에 있어서, QPSK 복조기(122)는 QPSK 변조된 TDM 신호를 절대 위상 동기 복조에 의해 복조한다. 한편, 복호기(124)는 수신된 데이터들의 여러 경로를 탐색한 후 그 중에 유사성이 가장 높은 경로를 선택함으로써 선택된 경로의 데이터를 복호화하여 길쌈부호를 복호화하는 비터비 복호기와, 동기 바이트와 반전동기 바이트를 검출해서 디인터리빙을 위한 프레임 경계를 찾아내는 동기 검출기와, 복호화된 데이터를 디인터리빙하는 길쌈 디인터리버와, 디인터리빙된 데이터에서 삭제(Erasure) 및 징후(Syndrome)를 계산하고 오류의 위치와 크기를 계산함으로써 오류를 정정하는 리드-솔로몬 복호기를 구비한다.
도 6은 도 4에 도시된 CDM 변조부(150)를 상세하게 보여준다. CDM 변조부(150)는 대역 확산부(151)와, 성형필터(168)로 구성된다. 본 실시예에 있어서, CDM 변조부(150)는 64 칩 길이의 왈쉬코드를 사용하기 때문에 64개의 채널을 다중 송신할 수 있다. 64개의 채널 중, 하나의 채널은 제어 데이터와, 프레임 동기를 위한 유일단어(unique word)와 슈퍼 프레임 동기를 위한 프레임 계수기 등을 전송하기 위한 파일롯 채널로 사용되고, 나머지 63 개의 채널 전체 또는 일부를 유료부하 즉 방송데이터 송신용으로 사용한다. 특히, 위성기지국(12)은 63 개의 채널 중 N개(N<63)의 채널만을 위성방송 송신용으로 사용하며, 이에 따라 갭 필러(30)도 상기 N 개의 채널만을 위성방송 송신용으로 사용하게 된다. 그리고, 갭 필러(30)는 나머지 채널 즉 최대 (63-N) 개의 채널에 대해서는 지역방송용으로 활용할 수 있다. 이와 같은 실시예에 있어서, CDM 변조부(150)에는 파일럿 채널 데이터와, N 채널의 위성방송 채널 데이터와, M 채널(M<63-N)의 지역방송 채널 데이터가 입력된다.
대역 확산부(151)의 각 채널 경로에 있어서, 데이터는 리드-솔로몬(RS) 부호화부(152_0∼152_63) 내지 QPSK 변조부(164_0∼164_63)에 의해 부호화되고 대역확산된다. 합성부(166)는 대역확산된 데이터들을 합성한다. 구체적으로 어느 한 채널, 예컨대 제1 위성방송 데이터 채널을 살펴보면, 채널 데이터는 RS 부호화부(152_1) 및 길쌈부호화기(156_1)에 의해 길쌈부호(Convolutional code)와 리드-솔로몬 부호(Reed-Solomon code)로 구성된 쇄상 부호(Concatenated code)에 의해 부호화된다. 여기서, 쇄상부호의 외부호로 사용되는 리드-솔로몬 (204, 188) 부호는 리드-솔로몬 (255, 239) 부호를 단축(shortening)하여 얻어진다. 내부호로는 구속장(Constraint length) K=7인 길쌈부호를 사용하는데 유료부하 데이터 채널에서는 부호화율 r = 1/2와 이 부호의 천공(puncturing)에 의해 얻어지는 r = 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 중에 선택되어지고 파이럿 채널에서는 부호화율 r = 1/2 부호가 사용된다.
바이트 인터리버(154_1)는 수 초정도의 연집오류를 정정하는 역할을 수행하며, 깊이 12 길쌈 인터리버 (Convolutional Interleaver)를 사용하여 구현된다. 비트 인터리버(158_1)는 길쌈부호화된 비트를 세부분으로 나누어 길쌈 인터리빙을 수행하는 방식으로 비트 인터리빙을 수행한다. 이러한 비트 인터리빙으로 인한 시간 지연정도 즉 연집오류 정정능력은 매개변수 m에 의하여 정해지는데 m=5인 경우 3.257 초의 시간 지연이 발생되는데 이것으로는 1.2 초 정도 신호를 전혀 수신하지 못해도 연집오류를 정정할 수 있게 된다.
왈쉬코드 확산부(160_1) 및 PN코드 확산부(162_1)는 부호화 및 인터리빙이완료된 데이터를 고유의 왈쉬코드와 의사랜덤 부호에 의해 확산시킨다. QPSK 변조부(164_1)는 확산된 데이터를 QPSK 변조한다. 이상에서 제1 위성방송 데이터 채널을 중심으로 설명을 하였지만, 여타 채널에 대해서도 이와 유사한 신호처리가 행해진다. 합성부(166)는 대역확산된 채널들의 신호를 합성하는데, 여기서 각각의 변조된 신호가 고유의 왈쉬코드에 의해 구분되므로 같은 주파수대에서 다중화되어 전송될 수 있게 된다. 한편, 성형필터(168)는 RRC (root-raised cosine) 필터를 사용하여 구현된다.
다시 도 4를 참조하면, RF 송신부(180)는 디지털/아날로그 변환부(182)와, 고출력 증폭기(184)와, 송신 안테나(186)를 구비한다. 디지털/아날로그 변환부(182)는 합성된 확산 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 고출력 증폭기(184)는 신호를 증폭하여 송신 안테나(186)에 제공하여, 증폭된 신호가 송신 안테나(186)에 의해 전파로 송출되도록 하게 된다.
도 4의 제어부(190)는 기저대역 신호처리부(110)를 제어하고, 갭 필러(20)가 동작중에 발생하는 이상을 감시하고 이상이 발생하였을 때 외부에 통지하는 기능 등을 수행한다. 아울러, 제어부(190)는 네트웍 인터페이스(192)를 경유하여 외부의 지역방송 신호원(50)으로부터 지역방송 데이터를 받아들이고 이를 즉시 또는 별도의 메모리에 잠시 저장한 후 CDM 변조부(150)에 공급한다. 이러한 기능을 수행하기 위해, 제어부(190)는 UART 등 여러종류의 네트웍 인터페이스 유닛에 접속됨과 아울러, 도시되지 않은 SRAM, DRAM 및 플래시메모리와 같은 메모리에 접속되거나 또는 이러한 메모리를 그 내부에 포함한다. 여기서, 플래시 메모리에는 기본적인 부트 코드(boot code), 이동통신 단말 인터페이스 코드 (interface code), UART관련 제어 및 인터페이스 코드, 갭 필러에 대한 설정, 감시, 이상상황보고 관련 코드, 그리고 전체적인 감시 코드가 저장된다. 이러한 플래시 메모리에 저장될 내용은 외부의 중앙제어센터에서 원격으로 다운로드되어 갱신될 수도 있다. SRAM 및 DRAM은 동작 중에 필요한 임시 저장 장소로서의 역할과 수집 데이터와 이상상황 등을 받아놓는 (logging) 저장 장소로 사용된다.
이와 같은 위성방송 시스템은 다음과 같이 동작한다.
위성기지국(12)은 방송사업자에 의해 작성/편집된 N개 채널(N<63)의 프로그램 데이터를 방송국(10)으로부터 받아들이고, CDM에 의해 Ku 대역에서 정지위성(16)으로 송신한다. 정지위성(16)은 위성기지국(12)으로부터의 Ku 대역 CDM 방송신호를 증폭하고 주파수대역을 S 대역으로 변환하여 송출한다. S 대역의 CDM 신호는 정지위성(16)로부터 가시 지점에 있거나 다중경로 페이딩이 심각하지 않은 지점에 있는 수신기(40a)에 의해 수신되어 재생된다.
한편, 위성기지국(12)은 상기 Ku 대역 CDM 신호와 동일한 프로그램 데이터에 대해 TDM으로 Ku 대역 또는 이와 다른 대역에서 정지위성(16)으로 송신한다. 위성기지국(12)은 TDM 신호에 대해서는 주파수대역이나 다중화 방식을 변경하지 않고서 단순히 증폭한 후 갭 필러(20)에 중계송신하게 된다. 갭 필러(20)는 N 개 채널의 Ku 대역 TDM 신호를 역다중화하고 복조한 후, 별도의 지역방송 신호원(30)과 함께 CDM에 의해 다중화하여 S 대역에서 송출한다. 예컨대 64개의 왈쉬코드 중 위성방송용으로 30개의 코드를 사용하는 경우 갭 필러(20)는 33개의 왈쉬코드를 지역방송용으로 사용하여 33개 내지 그 이하 채널의 지역방송을 할 수 있게 된다.
여기서, 갭 필러(20)의 CDM 변조부(150)가 위성방송의 각 채널 데이터를 확산시키는데 사용하는 각각의 왈쉬코드는 위성기지국(12) 또는 방송국(10)이 최초에 Ku 대역 CDM 신호를 생성할 때 사용하는 것과 동일하다. 따라서, 갭 필러(20)에 의해 송출되는 S 대역 CDM 신호는 정지위성(16)이 송출하는 S 대역 CDM 신호와 비교할 때 위성방송 채널과 관련해서는 동일한 정보와 포맷을 가지게 되며, 지역방송 채널 데이터만을 추가로 포함하게 된다.
여기서, 갭 필러(20)가 송출하는 S 대역 CDM 신호와 정지위성(16)이 송출하는 S 대역 CDM 신호는 타이밍에 있어서도 거의 동일한 것이 바람직하다. 그렇지만, 갭 필러(20)에서 다중경로 성분으로 받아들일 수 없을 정도의 지연시간이 발생할 수 있으므로, 이를 보상하기 위해 위성에서 TDM 신호와 CDM 신호 송출 사이에 보상을 위한 지연시간을 사전에 부여하여 이 지연시간만큼 CDM 신호를 TDM 신호보다 늦게 송출하는 것이 바람직하다. 이와 같은 지연시간은 실험적으로 결정할 수 있다. 보다 바람직한 실시예에 있어서는, 위성기지국에서 지연시간을 사전보상하여 정지위성으로 보내고, 정지위성은 TDM 신호와 CDM 신호를 증폭한 후 별도의 지연시간을 부여하지 않고 바로 송출하게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예컨대, 이상의 설명에서는 하나의 갭 필러만을 중심으로 설명하였지만, 여러 개의 갭 필러가 사용되는 시스템에 있어서, 동일한 지역방송을 서비스하고자 하는 갭 필러들을 그룹핑하여 지역방송을 효율적으로 그리고 원활히 할 수도 있다. 한편, 서로 다른 지역방송을 서비스하는 인접 갭 필러들이 특정 왈쉬코드를 동일하게 사용하여 지역방송 서비스를 하는 경우, 인접한 갭 필러들의 경계에서는 방송 데이터가 제대로 수신되지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위해서 서로 다른 지역방송을 서비스하는 인접한 갭 필러들 사이에서는 지역방송용 왈쉬코드를 중복되지 않도록 할 수도 있다.
다른 한편으로, 위성을 통해 갭 필러들에 송신되는 채널 중 하나를 갭 필러에 대한 제어 채널로 활용할 수도 있다. 이러한 실시예가 변형된 실시예에 있어서는 갭 필러의 ID를 제어 정보에 포함시켜 파일롯 채널을 통해 이러한 제어기능을 수행할 수도 있다. 아울러, 각 갭 필러가 방송수신기에 송신하는 CDM 신호 중 지역방송용 채널 중 하나를 제어 채널로 활용하여 수신기에서의 해상도 설정 혹은 기타 서비스 제어 정보 알림 등에 활용하게 할 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 위성방송 시스템에 있어서 방송 수신단말기에 CAS(Conditional Access System) 혹은 이와 유사한 방법을 단말에 도입해야 하는 부담이 없이 갭 필러를 통해서 지역방송을 행할 수 있게 된다. 이에 따라, 위성방송 서비스에 대한 이용자의 만족도가 증대되고, 갭 필러의 활용도가 높아지며, 위성방송 사업자 내지 갭 필러 운영자의 서비스 제공 및 사업 기회가 확대되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 제1 주파수 대역에서 제1 다중화 기법에 의해 다중화된 제1 다중화 신호와 제2 주파수 대역에서 제2 다중화 기법에 의해 다중화된 제2 다중화 신호를 송출하는 정지위성으로부터 상기 제2 다중화 신호를 받아들여 역다중화하고 상기 제1 다중화 기법에 의해 다중화하여 송출하는 갭 필러에 있어서,
    (a) 상기 정지위성으로부터 상기 제2 다중화 신호를 받아들여 역다중화하여 위성방송 데이터를 복원하는 단계;
    (b) 외부의 신호원으로부터 지역방송 데이터를 받아들이는 단계; 및
    (c) 상기 위성방송 데이터와 상기 지역방송 데이터를 상기 제1 다중화 기법에 의해 다중화하여 송출하는 단계;
    를 포함하는 방송서비스 제공방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 다중화 기법은 각 채널 데이터를 (N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 선택되는 어느 한 왈쉬코드와 의사랜덤코드를 사용한 코드분할다중화인 방송서비스 제공방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 정지위성이 송출하는 상기 제1 다중화 신호는 상기 (N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 0번째 내지 N번째 왈쉬코드를 사용하여 코드분할다중화되어 있으며,
    상기 (c)단계에서 상기 지역방송 데이터는 상기 (N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 (N+1)번째 내지 (N+M)번째 왈쉬코드를 사용하여 코드분할다중화되는 방송서비스 제공방법.
  4. 제1 주파수 대역에서 제1 다중화 기법에 의해 다중화된 제1 다중화 신호와 제2 주파수 대역에서 제2 다중화 기법에 의해 다중화된 제2 다중화 신호를 송출하는 정지위성으로부터 상기 제2 다중화 신호를 받아들여 역다중화하고 상기 제1 다중화 기법에 의해 다중화하여 송출하는 갭 필러로서,
    상기 정지위성으로부터 상기 제2 다중화 신호를 받아들이는 알에프 수신부;
    상기 제2 다중화 신호를 역다중화하고 복조하여 위성방송 데이터를 복원하고, 외부의 신호원으로부터 지역방송 데이터를 받아들여, 상기 위성방송 데이터와 상기 지역방송 데이터를 상기 제1 다중화 기법에 의해 다중화하는 신호처리부; 및
    상기 신호처리부로부터의 제1 다중화 신호를 증폭하여 송출하는 알에프 송출부;
    를 구비하는 갭 필러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 다중화 기법은 각 채널 데이터를 (N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 선택되는 어느 한 왈쉬코드와 롱코드를 사용한 코드분할다중화이고, 상기 제2 다중화 기법은 시분할다중화인 갭 필러.
  6. 제5항에 있어서, 상기 신호처리부가
    상기 시분할다중화된 신호를 복조하여 복조된 신호를 출력하는 수신부;
    상기 복조된 신호를 역다중화하여 상기 위성방송 데이터를 복원하는 역다중화부; 및
    상기 위성방송 데이터와 상기 지역방송 데이터를 코드분할다중화하고 변조하는 변조부;
    를 구비하며,
    상기 변조부는 (N+M+1)개의 왈쉬코드 그룹 중에서 선택되는 어느 한 왈쉬코드와 의사랜덤코드를 사용하여 상기 위성방송 데이터와 상기 지역방송 데이터를 코드분할다중화하되, 상기 위성방송 데이터에 대해서는 상기 정지위성이 상기 제1 다중화 신호를 생성할 때 사용한 왈쉬코드와 동일한 왈쉬코드를 사용하여 확산시키고, 상기 지역방송 데이터에 대해서는 나머지 왈쉬코드를 사용하여 확산시키는 갭 필러.
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