KR20050040636A - 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치 - Google Patents

지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050040636A
KR20050040636A KR1020030076097A KR20030076097A KR20050040636A KR 20050040636 A KR20050040636 A KR 20050040636A KR 1020030076097 A KR1020030076097 A KR 1020030076097A KR 20030076097 A KR20030076097 A KR 20030076097A KR 20050040636 A KR20050040636 A KR 20050040636A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
filter
time delay
filtering
frequency
Prior art date
Application number
KR1020030076097A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100513042B1 (ko
Inventor
박성익
이용태
음호민
서재현
김승원
이수인
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR10-2003-0076097A priority Critical patent/KR100513042B1/ko
Priority to CA002465014A priority patent/CA2465014C/en
Priority to US10/839,315 priority patent/US7301994B2/en
Priority to CN2004100478537A priority patent/CN1612555B/zh
Publication of KR20050040636A publication Critical patent/KR20050040636A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100513042B1 publication Critical patent/KR100513042B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/015—High-definition television systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/65—Arrangements characterised by transmission systems for broadcast
    • H04H20/71—Wireless systems
    • H04H20/72—Wireless systems of terrestrial networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/02—Arrangements for relaying broadcast information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/38—Transmitter circuitry for the transmission of television signals according to analogue transmission standards
    • H04N5/40—Modulation circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 지상파 디지털 TV 방송 시스템에서 동일채널 중계기(OCR)의 변조시 사용되는 필터에 의해 야기되는 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 지상파 디지털 TV 방송 서비스를 위하여, 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치에 있어서, 상기 동일채널 중계기에서 사용되는 등화부의 출력신호를 조합하여 기저대역 신호를 구성하기 위한 기저대역신호 구성수단; 구성된 기저대역신호에 파일롯 신호를 삽입하기 위한 파일롯 삽입수단; 파일롯 신호가 삽입된 기저대역신호를 업샘플링하기 위한 업샘플링수단; 윈도우(Window) 기법 및/또는 등리플(Equi-Ripple) 필터를 바탕으로, 업샘플링된 기저대역신호를 필터링하여 동상(I), 직교(Q) 신호를 생성하기 위한 필터링수단; 필터링된 I, Q 신호 각각의 주파수를 변환하여 중간주파수(IF) 대역의 주파수로 상향 변환하기 위한 상향변환수단; 주파수 상향 변환된 I, Q 신호를 가산하여, IF 대역의 디지털 신호로 변환하는 가산수단; 및 상기 IF 대역의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그 변환수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 미국식 지상파 디지털 TV 방송 시스템 등에 이용됨.

Description

지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치{Apparatus of modulation to reduce time delay of on-channel repeater for terrestrial digital TV broadcasting system}
본 발명은 디지털 TV 방송 서비스 기술분야에 관한 것으로, 특히 ATSC(Advanced Television System Committee) 방식의 지상파 디지털 TV 방송 시스템에서 동일채널 중계기(OCR : On-Channel Repeater)의 시간지연(time delay)을 줄이기 위한 변조(modulation) 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 방송서비스를 위해서는 주변 지형/지물에 따라, 그리고 방송사의 방송구역에 따라 주송신기 및 중계기를 배치한다.
상기 중계기는 상기 주송신기의 방송신호가 약하게 수신되는 지역에 설치하여 난시청지역을 해소하고, 주송신기 신호의 전송 영역을 넓히는 역할을 한다.
따라서, 현재 지상파 디지털 방송서비스를 위해 사용되고 있는 중계기들은 주송신기로부터 방송신호를 입력받아 각각에 할당된 상이한 주파수를 통해 방송신호를 전송한다.
그럼, 도 1을 참조하여 종래의 중계기를 이용한 방송서비스 형태를 살펴보면, 주송신기(11)에서 방송신호를 송신주파수 A를 통해 송출하고, 각각의 중계기(12~15)에서는 송신주파수 A와 다른 주파수(B,C,D,E)로 방송신호를 중계한다. 즉, 도 1과 같은 지상파 디지털 TV 방송 서비스시에는 각각의 중계기(12~15)마다 각각 다른 주파수(B,C,D,E)를 부여하여 주송신기 신호의 난시청 지역을 해소하거나 방송구역을 증가시키고 있다.
그러나, 도 1과 같이 중계기(12~15)마다 각각 다른 주파수(B,C,D,E)를 사용하여 지상파 디지털 TV 방송서비스를 하기 위해서는, 각각의 중계기(12~15)가 복수개의 주파수 대역을 사용해야 하므로, 많은 주파수 자원을 필요로 한다. 따라서, 동일 주파수 간섭이 없는 원거리 지역 외에서는 같은 주파수를 재사용할 수 없기 때문에 주파수 이용 관점에서는 상당히 비효율적일 수밖에 없다.
그러나, 각 중계기(12~15)에서도 주송신기(11)와 동일한 주파수(A)를 사용하여 방송서비스를 실시하면, 근거리 지역에서도 주파수를 재사용할 수 있는 효과를 얻을 수 있으므로 주파수 이용 효율이 상당히 높아진다.
따라서, 도 2와 같이 주송신기(21)에서 방송신호를 송신주파수 A를 통해 송출하고 각각의 동일채널 중계기(22~25)에서는 송신주파수 A와 동일한 주파수로 방송신호를 중계하면, 주파수 이용 효율을 높일 수 있다.
이러한 방송서비스가 가능하기 위해서는, 동일 주파수 대역을 사용하는 주송신기(21) 및 동일채널 중계기(22~25)로부터 전송되는 방송신호를 수신기가 식별해 낼 수 있어야 한다. 일반적으로, 수신기에는 등화부(하기 도 3의 35)라고 하는 다중경로 신호를 제거하는 장치가 구비되는 바, 등화부는 동일한 주파수 대역에서 원하는 신호 외에 시간적으로 지연되어 입력되는 신호를 제거할 수 있다.
그러나, 도 2와 같이 동일채널 중계기(22~25)를 사용하여 동일한 주파수(B,C,D,E)로 방송신호를 중계하는 경우에는, 동일채널 간섭신호가 발생될 수 있고, 다중경로 신호 발생에 따라 발생되는 시간지연 신호를 수신기의 등화부에서 제거하지 못한다. 즉, 주송신기(21)와 동일채널 중계기(22~25)로부터 전송되는 각각의 신호가 수신기 등화부(하기 도 3의 35)의 다중경로 신호제거 능력을 벗어나는 시간적 지연을 갖게 되면, 수신기 등화부(35)는 지연된 신호를 제거하지 못한다.
따라서, 동일채널 중계기(22~25)를 통한 지상파 디지털 TV 방송서비스를 위해서는, 동일채널 중계기(22~25)의 출력신호가 주송신기(21)의 출력신호와 동일해야 하며, 두 출력신호의 시간지연은 작아야 한다는 전제 조건이 필요하다. 즉, 동일채널 중계기(22~25)의 시간지연을 최대한 줄여야 한다.
이에, 기 출원(대한민국 특허출원번호 10-2003-32007, 2003년 5월 20일 출원)된 바 있는 도 3과 같은 동일채널 중계기(22~25)에, 동일채널 중계기(22~25)의 출력신호가 주송신기(21)의 출력신호와 동일하며, 두 신호의 시간지연은 작고, 아울러 주송신기(21)와 동일채널 중계기(22~25) 간의 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 제거하여 동일채널 중계기 출력신호의 특성이 동일채널 중계기 입력신호 보다 우수하고, 동일채널 중계기 송수신 안테나의 낮은 격리로 인해 야기된 피드백 신호를 동일채널 중계기(22~25)에서 제거하여 동일채널 중계기 송신출력을 높일 수 있는 기술사상이 개시된 바 있다.
이를 구체적으로 살펴보면, 도 3에 도시된 바와 같이 동일채널 중계기(22~25)는 주송신기(21)로부터 전송된 RF(Radio Frequency) 방송신호를 중계기 수신 안테나(31)를 통해 수신하기 위한 RF 수신부(32)와, RF 수신부(32)에 수신된 RF 방송신호를 제1 기준주파수에 의거하여 중간주파수(IF) 신호로 변환하기 위한 IF 하향 변환부(33)와, IF 하향 변환부(33)에서 변환된 IF 신호를 기저대역신호로 변환하기 위한 복조부(34)와, 복조부(34)에 의해 변환된 기저대역신호로부터 주송신기(21)와 동일채널 중계기(22~25) 간에 발생하는 기저대역 신호에서 잡음, 다중경로 신호, 피드백 신호를 제거하기 위한 등화부(35)와, 등화부(35)의 기저대역 출력신호를 IF 신호로 변환하기 위한 변조부(36)와, 변조부(36)에 의해 변환된 IF 신호를 제2 기준주파수에 의거하여 RF 방송신호로 변환하기 위한 RF 상향 변환부(37)와, RF 상향 변환부(37)에서 변환된 RF 방송신호를 증폭한 후 중계하기 위한 고전력 증폭부(38)와, 고전력 증폭부(38)에서 출력된 방송신호를 전송하기 위한 송신 안테나(39) 및 송수신 신호의 주파수 및 위상 동기를 위하여, 복조부(34)에서 IF 신호를 기저대역신호로 천이시키는 점을 고려해 제1 기준주파수를 발생하여 IF 하향 변환부(33)로 제공하며, 제1 기준주파수에 바탕으로 제2 기준주파수를 발생하여 RF 상향 변환부(37)로 제공하기 위한 국부 발진기(LO)(40)를 구비한다.
동일채널 중계기(22~25)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 수신 안테나(31) 및 RF 수신부(32)에서는 주송신기(21)로부터 전송된 RF 방송신호를 수신하며, 수신된 RF 신호는 IF 하향 변환부(33)를 통해 IF 신호로 변환되고, IF 신호는 복조부(34)를 통해 기저대역 신호로 변환되며, 변환된 기저대역 신호로부터 고성능의 등화부(35)는 주송신기(21)와 동일채널 중계기(22~25) 간의 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호, 동일채널 중계기 송수신 안테나(31,39)의 낮은 격리로 인해 야기된 피드백 신호를 제거하고, 잡음 및 다중경로 신호, 피드백 신호가 제거된 기저대역 신호는 변조부(36)를 통해 IF 방송신호로 변환되며, IF 신호는 RF 상향 변환부(37)를 통해 RF 신호로 변환되고, RF 신호는 고전력 증폭부(38)를 통해 증폭된 후, 송신 안테나(39)를 통해 전송된다.
송신단 및 수신단의 신호와 주파수 및 위상 동기를 맞추기 위한 방법을 살펴보면 다음과 같다.
L0(40)는 RF 수신부(32)로 인가되는 신호를 원하는 고정된 IF 주파수 대역으로 천이시키는 역할을 수행하게 된다. 따라서, LO(40)의 주파수는 선택하는 RF 신호대역에 따라 가변되어야 하고 이러한 과정을 튜닝(tuning)이라고 한다. 또한, LO(40)의 주파수는 입력되는 RF 신호에 포함되어 있는 파일럿 신호와 주파수 및 위상이 동기상태를 유지하고 있어야 한다. 만약, LO(40)단에서 주파수 및 위상의 동기 상태가 유지되지 않는다면 IF 대역에서 기저대역으로 천이되는 과정에서 사용되는 LO(40)는 반드시 입력되는 IF 대역의 신호에 포함되는 파일럿 신호와 주파수 및 위상이 동기상태를 유지해야 한다. 이러한 동기 복원을 위해 복조부(34)에서는 입력된 신호의 파일럿 신호와 주파수 및 위상이 동기가 맞도록 하는 반송파 복원 장치를 포함하게 되고, 이러한 반송파 복원 장치에서 발생하는 제어신호를 이용하여 IF 혹은 RF 단으로 천이키는 LO(40)의 주파수 및 위상이 수신되는 신호의 파일럿 신호와 동일하도록 한다. 이러한 주파수 및 위상이 입력되는 RF 대역 혹은 IF 대역의 파일럿 신호와 동기된 LO(40)를 이용하면 수신된 RF 대역의 신호를 주파수 및 위상이 맞는, 즉 기저대역의 신호로 변화시킬 수 있게 된다. 즉, 코히어런트(Coherent) 복조가 가능해진다.
이와 같이, 수신된 신호의 파일럿 신호와 동기된 LO 신호는 송신단에서 기저대역의 신호를 IF 대역으로 천이시키고, IF 대역의 신호는 LO 신호를 통해 RF 신호로 천이된다. 이와 같이, 수신단으로 입력되는 신호의 파일럿 신호와 주파수 및 동기가 맞는 LO 신호를 수신단 및 송신단에 사용함으로써 동일채널 중계기(22~25)의 송신단에서 출력되는 신호는 수신되는 신호와 주파수 및 동기가 일치되므로 별도의 기준신호를 사용하지 않고도 동일채널 중계기(22~25)의 출력신호를 주송신기(21)에서 발생되는 신호와 주파수 및 위상이 일치되도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 주송신기(21)와 동일채널 중계기(22~25)로부터 전송되는 각각의 신호가 수신기 등화부(35)의 다중경로 신호제거 능력을 벗어나는 시간적 지연을 갖게 되면 수신기 등화부(35)는 지연된 신호를 제거하지 못하므로, 동일채널 중계기(22~25)를 통한 디지털 방송 서비스를 위해서는 동일채널 중계기(22~25)의 출력신호와 주송신기(21)의 출력신호의 시간지연이 작아야 함을 시사한 바 있다.
이처럼 동일채널 중계기(22~25)를 통한 디지털 방송 서비스를 위해서는 동일채널 중계기(22~25)의 시간지연을 최대한 줄여야 함에도 불구하고, 상기와 같은 동일채널 중계기(22~25)에서 도 4와 같은 종래의 변조 장치(36)로는 긴 시간지연을 가질 수밖에 없다.
도 4를 참조하여 종래의 변조 장치(36)를 살펴보면, 기저대역 신호 구성부(41)에서는 동일채널 중계기(22~25)에서 사용되는 등화부(35)의 출력신호, 즉 필드(Field) 및 세그먼트 동기(Segment Sync) 신호를 조합하여 기저대역 신호를 구성하고, 이때 구성된 기저대역 신호에는 파일롯 삽입부(42)에 의해 파일롯 신호가 삽입되고, 파일롯 신호가 삽입된 기저대역 신호는 업샘플링부(43)에 의해 업샘플링(up-sampling)되고, 업샘플링된 신호는 SRRC(Square Root Raised Cosine) 필터를 사용하는 잔류측대파(VSB : Vestigial Sideband) 필터부(44)에 의해 VSB 필터링된 I 신호와 Q 신호로 변환된다.
상기 VSB 필터부(44)는 I 필터[g(t)*{g(t)ㆍcos(2πㆍf VSB ㆍt)}](441)와 Q 필터[g(t)*{g(t)ㆍsin(2πㆍf VSB ㆍt)}](442)로 구성된다. 여기서, 주파수 f VSB 는 5.38MHz(= 심볼레이트 10.76MHz의 1/2)이며, *는 컨볼루션 연산을 의미한다.
이후, VSB 필터링된 I 신호와 Q 신호는 IF 상향 변환부(45)에 의해 IF 신호(IF 상향변환된 I 신호와 Q 신호)로 변환된다.
상기 IF 상향 변환부(45)는 cos(2πㆍf IF ㆍt)가 곱해지는 I 신호에 대한 상향 변환부(451)와 sin(2πㆍf IF ㆍt)가 곱해지는 Q 신호에 대한 상향 변환부(452)로 구성된다. 여기서, 주파수 f IF 는 VSB 필터링된 신호의 주파수를 IF 대역의 주파수로 상향 변환하는 주파수이다.
마지막으로, IF 상향 변환된 I 신호와 Q 신호는 가산부(46)에 의해 IF 대역의 디지털 VSB 신호로 변환되고, IF 대역의 디지털 VSB 신호는 디지털-아날로그 변환부(DAC : Digital to Analog Converter)(47)에 의해 아날로그 IF 신호로 변환된다.
상기 종래의 변조 장치(36)에서의 VSB 변조시, 한개의 시간지연 소자, 즉 VSB 필터부(44)를 가지며, 이때 VSB 필터부(44)에 의한 시간지연은 사용되는 필터 탭의 수에 의해 결정된다. 즉, I 필터(441)의 탭 수를 N, Q 필터(442)의 탭 수를 M 탭이라 가정하면, 각각 N/2 및 M/2 탭 크기의 시간지연이 발생한다. 하지만, I 필터(441)와 Q 필터(442)는 동일한 SRRC 필터를 사용하므로, 두 필터(441,442)의 탭 수는 같다. 또한, I 필터(441)와 Q 필터(442)는 병렬(parallel) 구조를 가지므로, VSB 필터부(44)에 의한 총 시간지연은 N/2(또는 M/2) 탭 크기만큼 발생한다.
일반적으로, VSB 필터에 의해 생성된 신호는 스펙트럼 매스크(Spectrum Mask)라고 하는 Spectrum 규격을 만족해야 한다. 그러나, 상기 언급된 VSB 필터부(44), 즉 SRRC 필터를 사용하여 생성된 VSB 필터부(44)는 업샘플링 비율이 4일 때, 500 탭 이상의 SRRC 필터를 사용해야 Spectrum Mask 규격을 만족한다고 알려져 있다. 따라서, 500 탭 이상의 SRRC 필터를 사용하는 VSB 변조부(500)는 상대적으로 긴 시간지연이 허용되는 주송신기(main transmitter)(21)에서는 사용할 수 있지만, 낮은 시간지연을 요구하는 동일채널 중계기(22~25)에서는 부적절하다.
따라서, 동일채널 중계기(22~25)를 통한 디지털 방송 서비스를 위해서는 동일채널 중계기(22~25)의 출력신호와 주송신기(21)의 출력신호의 시간지연이 작은, 즉 동일채널 중계기(22~25)의 시간지연을 최소한으로 줄일 수 있는 변조 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 지상파 디지털 TV 방송 시스템에서 동일채널 중계기(OCR)의 변조시 사용되는 필터에 의해 야기되는 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지상파 디지털 TV 방송 서비스를 위하여, 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치에 있어서, 상기 동일채널 중계기에서 사용되는 등화부의 출력신호를 조합하여 기저대역 신호를 구성하기 위한 기저대역신호 구성수단; 구성된 기저대역신호에 파일롯 신호를 삽입하기 위한 파일롯 삽입수단; 파일롯 신호가 삽입된 기저대역신호를 업샘플링하기 위한 업샘플링수단; 윈도우(Window) 기법 및/또는 등리플(Equi-Ripple) 필터를 바탕으로, 업샘플링된 기저대역신호를 필터링하여 동상(I), 직교(Q) 신호를 생성하기 위한 필터링수단; 필터링된 I, Q 신호 각각의 주파수를 변환하여 중간주파수(IF) 대역의 주파수로 상향 변환하기 위한 상향변환수단; 주파수 상향 변환된 I, Q 신호를 가산하여, IF 대역의 디지털 신호로 변환하는 가산수단; 및 상기 IF 대역의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그 변환수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명은 궁극적으로 시스템 지연이 낮고 중계기 출력신호의 특성이 우수한 동일채널 중계기를 사용하여 디지털 방송신호를 중계하고자 한다.
시스템 지연이 낮고 중계기 출력신호의 특성이 우수한 동일채널 중계기를 사용하게 되면, 상대적으로 낮은 시스템 지연으로 인해 기존 수신기에서의 영향도 적고, 우수한 출력신호의 특성으로 인해 중계 영역의 확대가 가능하다.
따라서, 본 발명은 디지털 TV 방송시스템에 있어서 동일채널 중계기의 시간지연(time delay)을 줄이기 위하여, 변조(modulation)시 동일채널 중계기에서 사용되는 등화부의 출력신호, 즉 Field 및 Segment Sync 신호를 조합하여 기저대역(baseband) 신호를 구성하고, 구성된 기저대역 신호에 파일롯(pilot) 신호를 삽입하고, 파일롯 신호가 삽입된 신호를 업샘플링(up-sampling)하고, 업샘플링된 신호를 Window 기법과 ER(Equi-Ripple) 필터로 구성된 새로운 VSB(Vestigial SideBand) 필터부를 통해 VSB 필터링된 I(In-phase) 신호와 Q(Quadrature) 신호로 변환하고, VSB 필터링된 I 신호와 Q 신호를 IF 신호로 상향 변환하고, IF 상향 변환된 I 신호와 Q 신호를 가산하여 IF 대역의 VSB 신호로 변환하고, IF 대역의 디지털 VSB 신호를 DAC(Digital to Analog Converter)를 통해 아날로그 IF 신호로 변환함으로써 동일채널 중계기의 시간지연을 줄일 수 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 5 는 본 발명에 따른 동일채널 중계기(OCR)의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치의 일실시예 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동일채널 중계기(OCR)의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치는, 동일채널 중계기(22~25)에서 사용되는 등화부(35)의 출력신호(즉, 필드(Field) 및 세그먼트 동기(Segment Sync) 신호)를 조합하여 기저대역(baseband) 신호를 구성하기 위한 기저대역 신호 구성부(51)와, 구성된 기저대역 신호에 파일롯(pilot) 신호를 삽입하기 위한 파일롯 삽입부(52)와, 파일롯 신호가 삽입된 기저대역 신호를 업샘플링(up-sampling)하기 위한 업샘플링부(53)와, 윈도우(Window) 기법 및/또는 등리플(Equi-Ripple) 필터를 바탕으로, 업샘플링된 기저대역 신호를 필터링하여 동상(I : In-phase), 직교(Q : Quadrature) 신호를 생성하기 위한 잔류측대파(VSB : Vestigial Sideband) 필터부(54)와, 필터링된 I, Q 신호 각각의 주파수를 변환하여 중간주파수(IF) 대역의 주파수로 상향 변환하기 위한 IF 상향 변환부(55)와, 주파수 상향 변환된 I, Q 신호를 가산하여, IF 대역의 디지털 신호로 변환하는 가산부(56)와, IF 대역의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그 변환부(DAC : Digital to Analog Converter)(57)를 포함한다.
상기 VSB 필터부(54)는 I 필터(541)와 Q 필터(542)로 구성되고, SRRC(Square Root Raised Cosine) 필터만을 사용해 VSB 필터링을 수행하는 대신, 등리플(ER : Equi-Ripple) 필터와 윈도우(Window) 기법을 사용하여 VSB 필터링을 수행한다.
한편, VSB 필터부(54)는 SRRC 필터만을 사용해 VSB 필터링을 수행하는 대신, SRRC 필터와 Window 기법을 사용하여 VSB 필터링을 수행할 수도 있다.
다른 한편, VSB 필터부(54)는 SRRC 필터만을 사용해 VSB 필터링을 수행하는 대신, ER 필터만을 사용하여 VSB 필터링을 수행할 수도 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 동일채널 중계기(OCR)의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 기저대역 신호 구성부(51)에서는 동일채널 중계기(22~25)에서 사용되는 등화부(35)의 출력신호, Field 및 Segment Sync 신호를 조합하여 기저대역 신호를 구성하고, 구성된 기저대역 신호에는 파일롯 삽입부(52)에 의해 파일롯 신호가 삽입된다.
이후, 파일롯 신호가 삽입된 기저대역 신호는 업샘플링부(53)에 의해 업샘플링되고, 업샘플링된 신호는 Window 기법과 ER(e(t)) 필터를 사용하는 VSB 필터부(54)에 의해 VSB 필터링된 I 신호와 Q 신호로 변환된다.
VSB 필터부(54)는 I 필터([e(t)*{e(t)ㆍcos(2πㆍf VSB ㆍt)}]ㆍw(t))(541)와 Q 필터([e(t)*{e(t)ㆍsin(2πㆍf VSB ㆍt)}]ㆍw(t))(542)로 구성된다. 여기서, 주파수 f VSB 는 5.38MHz(= 심볼레이트 10.76MHz의 1/2)이며, *는 컨볼루션 연산을 의미한다. 또한, w(t)는 Window 함수를 나타내며, Kaiser, Hamming, Hanning, Blackman 등 다양한 Window 함수들이 사용될 수 있다.
다음으로, 이후, VSB 필터링된 I 신호와 Q 신호는 IF 상향 변환부(55)에 의해 IF 신호(IF 상향변환된 I 신호와 Q 신호)로 변환된다.
상기 IF 상향 변환부(55)는 cos(2πㆍf IF ㆍt)가 곱해지는 I 신호에 대한 상향 변환부(551)와 sin(2πㆍf IF ㆍt)가 곱해지는 Q 신호에 대한 상향 변환부(552)로 구성된다. 여기서, 주파수 f IF 는 VSB 필터링된 신호의 주파수를 IF 대역의 주파수로 상향 변환하는 주파수이다.
마지막으로, IF 상향 변환된 I 신호와 Q 신호는 가산부(56)에 의해 IF 대역의 디지털 VSB 신호로 변환되고, IF 대역의 디지털 VSB 신호는 디지털-아날로그 변환부(DAC)(57)에 의해 아날로그 IF 신호로 변환된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 변조 장치(도 5 참조)에서의 VSB 변조시에도, 기존의 변조 장치(도 4 참조)와 동일하게 하나의 시간지연 소자, 즉 VSB 필터부(54)를 가지며, 이때 VSB 필터부(54)에 의한 시간지연은 사용되는 필터 탭의 수에 의해 결정된다.
만약, I 필터(441,541)의 탭 수를 K, Q 필터(442,542)의 탭수를 L이라 가정하면, 전술한 바와 같이 기존 VSB 필터부(44)에서의 I 필터(441)는 K/2 탭 크기의 시간지연이, Q 필터(442)는 L/2 탭 크기의 시간지연이 발생한다. 하지만, I 필터(441)와 Q 필터(442)는 동일한 SRRC 필터를 사용하므로 두 필터(441,442)의 탭 수는 같고, I 필터(441)와 Q 필터(442)는 병렬(parallel) 구조를 가지므로 VSB 필터부(44)에 의한 총 시간지연은 K/2(또는 L/2) 탭 크기만큼 발생한다.
이에 반하여, SRRC 필터를 사용하는 기존의 VSB 필터부(44)와는 달리, 본 발명에 따른 변조 장치에서의 VSB 필터부(54)는 ER 필터와 Window 기법을 사용하기 때문에 상대적으로 적은 ER 필터의 탭수 만으로도 Spectrum Mask를 만족할 수 있다. 일 예로, 기존의 VSB 필터부(44)는 업샘플링 비율이 4일 때, 500 탭 이상의 SRRC 필터를 사용해야 Spectrum Mask 규격을 만족하지만, 본 발명에 따른 변조 장치에서의 VSB 필터부(54)는 100 탭 이상 ER 필터만 사용해도 Spectrum Mask 규격을 만족할 수 있다.
따라서, 이러한 구조를 갖는 변조 장치를 사용하면, 동일채널 중계기(22~25)의 출력신호와 주송신기(21)의 출력신호의 시간지연이 작은, 즉 작은 시간지연을 갖는 동일채널 중계기(22~25)를 만들 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 시스템 지연이 낮고 중계기 출력신호의 특성이 우수한 동일채널 중계기를 사용함으로써, 상대적으로 낮은 시스템 지연으로 인해 기존 수신기에서의 영향도 적고, 우수한 출력신호의 특성으로 인해 중계 영역의 확대가 가능하여, 한정된 주파수 자원의 이용 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 중계기를 이용한 방송서비스 개념도.
도 2 는 일반적인 동일채널 중계기(OCR)를 이용한 방송서비스 개념도.
도 3 은 상기 도 2의 동일채널 중계기(OCR)의 일실시예 구성도.
도 4 는 종래의 동일채널 중계기(OCR)에 사용되는 변조 장치의 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 동일채널 중계기(OCR)의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치의 일실시예 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
51 : 기저대역 신호 구성부 52 : 파일롯 삽입부
53 : 업샘플링부 54 : VSB 필터부
55 : IF 상향 변환부 56 : 가산부
57 : 디지털-아날로그 변환부

Claims (4)

  1. 지상파 디지털 TV 방송 서비스를 위하여, 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치에 있어서,
    상기 동일채널 중계기에서 사용되는 등화부의 출력신호를 조합하여 기저대역 신호를 구성하기 위한 기저대역신호 구성수단;
    구성된 기저대역신호에 파일롯 신호를 삽입하기 위한 파일롯 삽입수단;
    파일롯 신호가 삽입된 기저대역신호를 업샘플링하기 위한 업샘플링수단;
    윈도우(Window) 기법 및/또는 등리플(Equi-Ripple) 필터를 바탕으로, 업샘플링된 기저대역신호를 필터링하여 동상(I), 직교(Q) 신호를 생성하기 위한 필터링수단;
    필터링된 I, Q 신호 각각의 주파수를 변환하여 중간주파수(IF) 대역의 주파수로 상향 변환하기 위한 상향변환수단;
    주파수 상향 변환된 I, Q 신호를 가산하여, IF 대역의 디지털 신호로 변환하는 가산수단; 및
    상기 IF 대역의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그 변환수단
    을 포함하는 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터링수단은,
    SRRC(Square Root Raised Cosine) 필터만을 사용해 잔류측대파(VSB) 필터링을 수행하는 대신, SRRC 필터와 윈도우(Window) 기법을 사용하여 VSB 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터링수단은,
    SRRC(Square Root Raised Cosine) 필터만을 사용해 잔류측대파(VSB) 필터링을 수행하는 대신, ER(Equi-Ripple) 필터만을 사용하여 VSB 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터링수단은,
    SRRC(Square Root Raised Cosine) 필터만을 사용해 잔류측대파(VSB) 필터링을 수행하는 대신, ER(Equi-Ripple) 필터와 윈도우(Window) 기법을 사용하여 VSB 필터링을 수행하는 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널 중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치.
KR10-2003-0076097A 2003-10-29 2003-10-29 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치 KR100513042B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0076097A KR100513042B1 (ko) 2003-10-29 2003-10-29 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치
CA002465014A CA2465014C (en) 2003-10-29 2004-04-19 Modulation apparatus for reducing time delay of on-channel repeater in terrestrial digital tv broadcasting system
US10/839,315 US7301994B2 (en) 2003-10-29 2004-05-04 Modulation apparatus for reducing time delay of on-channel repeater in terrestrial digital TV broadcasting system
CN2004100478537A CN1612555B (zh) 2003-10-29 2004-05-31 减小地面数字电视广播系统中同频转发器时延的调制设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0076097A KR100513042B1 (ko) 2003-10-29 2003-10-29 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050040636A true KR20050040636A (ko) 2005-05-03
KR100513042B1 KR100513042B1 (ko) 2005-09-06

Family

ID=34511169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0076097A KR100513042B1 (ko) 2003-10-29 2003-10-29 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7301994B2 (ko)
KR (1) KR100513042B1 (ko)
CN (1) CN1612555B (ko)
CA (1) CA2465014C (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006115320A1 (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method of on-channel repeater
KR100778336B1 (ko) * 2005-10-07 2007-11-22 한국전자통신연구원 동일채널 중계기의 시간 지연을 줄이기 위한 전치등화 장치및 그 방법
KR100968677B1 (ko) * 2007-10-29 2010-07-06 한국방송공사 수신신호에 동기 되는 분산중계 장치 및 그 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1926859B (zh) * 2004-01-19 2010-11-24 韩国电子通信研究院 同频转发器的调制设备和方法
CA2617100A1 (en) 2005-07-29 2007-02-08 Exxonmobil Research And Engineering Company Method to determine predictive tests and device applying same to lubricant formulations
WO2007043776A1 (en) * 2005-10-07 2007-04-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Pre-equalization apparatus and method for reducing time delay in on-channel repeater
CN101154990B (zh) * 2006-09-28 2011-09-21 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 大功率发射台主导下的多个小功率发射台的同步方法
CN101207593B (zh) * 2006-12-22 2012-07-04 海能达通信股份有限公司 一种在无线通信中实现调制中频数字化的系统及其方法
CN101123464A (zh) * 2007-07-13 2008-02-13 北京创毅视讯科技有限公司 一种单频网发射系统发射机、调制器及信号同步发射方法
US20090225893A1 (en) * 2008-03-06 2009-09-10 Legend Silicon Corp. Method and apparatus for dictionary construction for vsb channel modeling
KR101916022B1 (ko) 2015-10-06 2018-11-07 한국전자통신연구원 세그먼트 기반의 방송 콘텐츠 반복 전송 방법 및 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6128539A (en) * 1994-08-30 2000-10-03 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for forming image scaling filters
KR970003966B1 (ko) * 1994-11-22 1997-03-24 삼성전자 주식회사 윈도우필터를 이용한 직접확산통신시스템의 수신기
US5930299A (en) * 1996-08-08 1999-07-27 Motorola, Inc. Digital modulator with compensation and method therefor
US6618443B1 (en) * 1997-03-12 2003-09-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Upsampling filter for a down conversion system
US6603804B1 (en) * 1999-10-01 2003-08-05 Agere Systems Inc. Upsampling filter having one-bit multipliers for multiple spread-data streams

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006115320A1 (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method of on-channel repeater
US7844219B2 (en) 2005-04-25 2010-11-30 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method of on-channel repeater
KR100778336B1 (ko) * 2005-10-07 2007-11-22 한국전자통신연구원 동일채널 중계기의 시간 지연을 줄이기 위한 전치등화 장치및 그 방법
KR100968677B1 (ko) * 2007-10-29 2010-07-06 한국방송공사 수신신호에 동기 되는 분산중계 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CA2465014A1 (en) 2005-04-29
CN1612555A (zh) 2005-05-04
US20050094717A1 (en) 2005-05-05
KR100513042B1 (ko) 2005-09-06
CN1612555B (zh) 2011-12-07
CA2465014C (en) 2009-01-06
US7301994B2 (en) 2007-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100603608B1 (ko) 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널중계기의 시간지연을 줄이기 위한 복조 장치 및 그 방법
CA2564044C (en) Apparatus and method for corresponding frequency synchronization in on-channel repeater
KR100540171B1 (ko) 지상파 디지털 텔레비젼 방송신호를 위한 동일채널중계장치 및 그 방법
JP2768354B2 (ja) 中継方式及びこれに用いる送信装置及び中継装置
US7844219B2 (en) Apparatus and method of on-channel repeater
US20080305736A1 (en) Systems and methods of utilizing multiple satellite transponders for data distribution
US7756473B2 (en) Apparatus and method of on-channel repeater
KR100513042B1 (ko) 지상파 디지털 텔레비젼 방송 시스템에서 동일채널중계기의 시간지연을 줄이기 위한 변조 장치
JP2003179516A (ja) 無線通信システム及び、無線送信機、無線受信機
US10998985B1 (en) Quad band relay Common Data Link system and method
US6301310B1 (en) Efficient implementation for systems using CEOQPSK
US8094603B2 (en) Apparatus and method for modulating of on-channel repeater
US20070025465A1 (en) Shaped-offset quadrature amplitude modulation methods and apparatus
KR100778336B1 (ko) 동일채널 중계기의 시간 지연을 줄이기 위한 전치등화 장치및 그 방법
KR100805815B1 (ko) 분산중계기의 주파수 일치 장치 및 그 방법
KR100378826B1 (ko) 디지탈 티브이 중계기
WO2007043776A1 (en) Pre-equalization apparatus and method for reducing time delay in on-channel repeater
JP2006014116A (ja) 送受信システム
JP2006014115A (ja) 送受信システム及び受信装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120730

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130729

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140728

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee