KR20060056725A - Bi-directional stratosphere satellite dmb repeater apparatus and its method - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치 및 그 방법에 관한 것임.The present invention relates to a bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay apparatus and a method thereof.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은 성층권에 배치된 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치를 이용함으로써, 위성 DMB 전용 위성이 아닌 일반 방송 및 통신용 정지궤도 위성의 활용이 가능하고 사용자의 주문사항을 위성 DMB 센터에 전송할 수 있는 주문형 디지털 멀티미디어(DMOD : Digital Multimedia on Demand) 서비스와 같은 양방향 위성 DMB 서비스를 제공하기 위한 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.According to the present invention, by using a bidirectional stratospheric satellite DMB relay device disposed in the stratosphere, it is possible to utilize a stationary orbit satellite for general broadcasting and communication, not a satellite DMB dedicated satellite, and to send user's orders to the satellite DMB center. The purpose of the present invention is to provide a bidirectional stratospheric satellite DMB relay device and a method for providing a bidirectional satellite DMB service such as (DMOD: Digital Multimedia on Demand) service.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치에 있어서, 정지궤도 위성과 상기 양방향 성층권 위성 DMB 중계장치 간에 위성신호(C 대역, Ku 대역 또는 Ka 대역)를 주고받기 위한 제1 송수신수단; 상기 정지궤도 위성으로부터 수신된 위성신호를 지상의 위성 DMB 단말기가 수신할 수 있는 위성 DMB 신호(L 대역 또는 S 대역)로 하향 변환 및 증폭하기 위한 하향 DMB 중계수단; 상기 양방향 성층권 위성 DMB 중계장치와 상기 위성 DMB 단말기 간에 위성 DMB 신호를 주고받기 위한 제2 송수신수단; 및 상기 위성 DMB 단말기로부터 수신된 위성 DMB 사용자의 주문신호를 상기 정지궤도 위성이 수신할 수 있는 신호로 상향 변환 및 증폭하기 위한 상향 DMB 중계수단을 포함하되, 성층권에 위치하여 위성 DMB 서비스를 중계하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay device, the first transmission and reception means for transmitting and receiving a satellite signal (C band, Ku band or Ka band) between the geostationary satellite and the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device; ; Downlink DMB relay means for downconverting and amplifying the satellite signal received from the geostationary satellite into a satellite DMB signal (L band or S band) that can be received by a satellite DMB terminal on the ground; Second transceiving means for transceiving a satellite DMB signal between the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater and the satellite DMB terminal; And an uplink DMB relay means for upconverting and amplifying the order signal of the satellite DMB user received from the satellite DMB terminal into a signal that can be received by the geostationary satellite, wherein the satellite DMB service is located in the stratosphere to relay the satellite DMB service. It is characterized by.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 위성방송 및 위성통신 시스템 등에 이용됨.The present invention is used in satellite broadcasting and satellite communication systems.

양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치, 정지궤도 위성, 성층권 무선통신 시스템, 위성 DMB 단말기Bidirectional stratospheric satellite DMB repeater, geostationary satellite, stratospheric wireless communication system, satellite DMB terminal

Description

양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송 중계 장치 및 그 방법{Bi-directional stratosphere satellite DMB repeater apparatus and its method} Bidirectional directional stratosphere satellite DMB repeater apparatus and its method             

도 1 은 일반적인 성층권 무선통신 시스템(HAPS)의 무선신호 송/수신 경로를 개략적으로 설명하기 위한 일예시도, 1 is an exemplary diagram for schematically illustrating a radio signal transmission / reception path of a general stratospheric radio communication system (HAPS);

도 2 는 일반적인 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 일예시도,2 is an exemplary view for schematically explaining a general satellite digital multimedia broadcasting (DMB) system;

도 3 은 본 발명에 따른 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치의 서비스 제공 과정을 설명하기 위한 일예시도,3 is an exemplary view illustrating a service providing process of a bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay device according to the present invention;

도 4 는 본 발명에 따른 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치의 일실시예 구성도이다.4 is a configuration diagram of an embodiment of a bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 성층권 무선통신 시스템 110 : 위성 DMB 단말기 100: stratospheric wireless communication system 110: satellite DMB terminal

200 : 정지궤도 위성 400 : 위성 DMB 프로그램 공급자200: geostationary satellite 400: satellite DMB program provider

500 : 위성 DMB 센터 40 : 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치500: satellite DMB center 40: bidirectional stratospheric satellite DMB repeater

41 : 1차 안테나부 42 : 하향 DMB 중계부41: primary antenna unit 42: downward DMB relay unit

43 : 상향 DMB 중계부 44 : 2차 안테나부 43: up DMB repeater 44: secondary antenna unit

본 발명은 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB : Digital Multimedia Broadcasting) 중계 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성층권에 배치시킨 무인조정 비행선 등에 양방향 위성 DMB 중계 장치를 탑재시켜 정지궤도 위성과 지상의 위성 DMB 단말기간의 원활한 디지털 멀티미디어 신호의 송/수신을 위한 양방향 위성 DMB 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a two-way stratospheric digital multimedia broadcasting (DMB) relay device and a method thereof, and more particularly, to mount a two-way satellite DMB relay device in an unmanned airship arranged in the stratosphere. A bidirectional satellite DMB apparatus and method for smooth digital multimedia signal transmission / reception between satellite DMB terminals.

일반적으로, 성층권은 지상 약 20~50Km 상공으로 기상 조건이 안정되어 있고, 항공관제 영역 위쪽에 위치하여 이곳에 비행선을 체공시켜 고속의 무선통신 서비스를 제공하는 위성의 약 1/4 ~ 1/10 정도의 비용으로 직경 70Km (앙각 30도) ~ 약 500Km(앙각 5도) 범위의 넓은 서비스 지역을 설정할 수 있으며, 낮은 경로손실로 인해 지상방식 수준의 저전력(약 100mW급) 초고속 멀티미디어 통신이 가능하다는 장점을 가지고 있다.In general, the stratosphere is about 20 ~ 50km above the ground, and the weather conditions are stable, and it is located above the air traffic control area, and it is located about 1/4 to 1/10 of the satellites that provide high-speed wireless communication service by flying airships there. It is possible to set up a large service area with a diameter of 70 km (30 degrees) and 500 km (5 degrees) with low cost, and low-path loss enables low-power (about 100 mW) high-speed multimedia communication at ground level. It has advantages

또한, 위성 DMB는 대기권 밖에 인공위성을 띄워 약 2.6 GHz의 주파수 대역의 방송신호를 뿌려주고, 지상의 중계기(Gap Filter)가 이 신호를 중계하는 방식으로 이루어진다. 사용자들은 휴대형 DMB 단말기를 통해 공간의 제약없이 동영상과 데이터, 방송 등을 볼 수 있다.In addition, satellite DMB floats satellites outside the atmosphere to spread broadcast signals in the frequency band of about 2.6 GHz, and a ground filter (Gap Filter) relays the signals. Users can watch videos, data, and broadcasts without any space limitation through the portable DMB terminal.

도 1 은 일반적인 성층권 무선통신 시스템(HAPS)의 무선신호 송/수신 경로를 개략적으로 설명하기 위한 일예시도이다.FIG. 1 is an exemplary view schematically illustrating a radio signal transmission / reception path of a general stratospheric radio communication system (HAPS).

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 성층권 무선통신 시스템(100)은, 정지궤도 위성(200)에 비해 훨씬 낮은 고도에 위치하여 지상의 각종 성층권 무선통신 단말기(120)를 이용하여 무선 인터넷 접속서비스, 무선랜 등과 같은 고정통신 서비스, 초고속 이동 멀티미디어 서비스, 차량용 양방향 데이터 통신 서비스 등과 같은 이동통신 서비스, 그리고 난시청지역 해소, 이벤트 개최지의 임시방송 등의 방송 서비스, 그리고 지역방재 탐지, 교통 및 항공 관제시스템 등의 기타 응용서비스의 제공이 가능하다.As shown in FIG. 1, the general stratospheric wireless communication system 100 is located at a much lower altitude than the geostationary orbit satellite 200 and uses the various stratospheric wireless communication terminals 120 on the ground to provide a wireless Internet access service. Fixed communication services such as wireless LAN, high-speed mobile multimedia services, mobile communication services such as two-way data communication services for vehicles, and broadcasting services such as eliminating a blind spot, temporary broadcasting of event venues, and disaster prevention detection, traffic and air control systems, etc. It is possible to provide other application services.

여기서, 성층권 무선통신 시스템(100)은 정지궤도 위성(200)에 비해 훨씬 시스템 비용이 저렴할 뿐만 아니라 유지보수가 가능하여 저궤도 위성(300)보다 그 수명이 길다. 특히, 성층권 무선통신 단말기(120)는 고속 서비스의 제공으로 초고속 멀티미디어 통신이 가능하며, 낮은 경로손실로 인하여 지상방식 수준의 약 100mW급 저전력 휴대통신이 가능하다는 장점을 가지고 있다.Here, the stratospheric wireless communication system 100 is much cheaper than the geostationary satellite 200, and can be maintained, and its life is longer than that of the low-orbit satellite 300. In particular, the stratospheric wireless communication terminal 120 is capable of ultra-high speed multimedia communication by providing high-speed services, and has a merit of enabling about 100mW-class low-power portable communication at the ground level level due to low path loss.

그럼에도 불구하고 아직까지 성층권 무선통신 시스템(100)을 이용한 DMB 서비스는 아직 시도되고 있지 않으며, 더욱이 양방향 성층권 DMB 서비스는 성층권 무선통신 시스템은 물론 현재의 위성 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 조차도 전혀 고안되고 있지 않다.Nevertheless, the DMB service using the stratospheric wireless communication system 100 has not yet been attempted, and furthermore, the bidirectional stratospheric DMB service has not been devised even in the present satellite digital multimedia broadcasting system as well as the stratospheric wireless communication system.

도 2 는 일반적인 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 일예시도이다.2 is an exemplary view for schematically illustrating a general satellite digital multimedia broadcasting (DMB) system.

도 2에 도시된 바와 같이, 현재의 위성 DMB 시스템은, 위성 DMB 프로그램 공급자(400)에 의해 만들어진 각종 콘텐츠들을 위성 DMB 센터(500)로 보내 정지궤도 위성(200)으로 송출한 후, S 대역의 주파수는 위성 DMB 단말기(110)에 직접 서비스를 제공하고, 음영지역을 위해서는 Ku 대역의 주파수를 이용하여 위성 DMB 단말기(110)에 서비스를 제공한다.As shown in FIG. 2, the current satellite DMB system sends various contents created by the satellite DMB program provider 400 to the satellite DMB center 500 and transmits the contents to the geostationary satellite 200. The frequency provides a service directly to the satellite DMB terminal 110, and provides a service to the satellite DMB terminal 110 using the frequency of the Ku band for the shadow area.

그러나, 위성 DMB 서비스를 위해서는 기존에 발사된 방송 및 통신용 위성을 활용할 수가 없어, 반드시 위성 DMB 전용 위성을 쏘아 올려야 하기 때문에, 특정 지역에 위성 DMB 서비스를 제공하기 위하여 막대한 비용이 필요하다.However, the satellite DMB service cannot use the conventionally launched broadcasting and communication satellites, so a satellite DMB-only satellite must be launched, and therefore, a huge cost is required to provide a satellite DMB service in a specific region.

또한, 위성 DMB 시스템은 주문형 영상 서비스(VOD : Video on Demand)와 같이 사용자의 요구에 따라 원하는 영상자료나 데이터의 제공이 불가능하다. 그 이유는 위성 DMB 단말기(110)의 출력이 낮아 사용자가 요구하는 주문 정보를 정지궤도 위성(200)까지 전송할 수 없기 때문이다.In addition, the satellite DMB system is unable to provide desired video data or data according to the user's request, such as video on demand (VOD). The reason is that the output of the satellite DMB terminal 110 is low, so that the order information requested by the user cannot be transmitted to the geostationary satellite 200.

이와 같이, 현재의 위성 DMB 시스템은 기존의 아날로그 TV 방식의 비디오 서비스와 마찬가지로 단지 사용자에게 일방적으로 전달되는 위성 DMB 콘텐츠들의 제공을 위하여 엄청난 비용이 소요됨은 물론 인터넷 등의 유선 인프라를 통해 이미 양방향 멀티미디어 서비스에 익숙해져 있는 대다수의 사용자들에게 위성 DMB 서비스의 선택에 많은 제한적 한계를 제공하게 되는 문제점이 있다. As such, the current satellite DMB system, like the existing analog TV type video service, requires enormous cost to provide satellite DMB contents that are unilaterally delivered to the user, and is already an interactive multimedia service through a wired infrastructure such as the Internet. There is a problem in that a large number of users who are used to provide many limitations in the selection of satellite DMB service.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 성층권에 배치된 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치를 이용함으로써, 위성 DMB 전용 위성이 아닌 일반 방송 및 통신용 정지궤도 위성의 활용이 가능하고 사용자의 주문사항을 위성 DMB 센터에 전송할 수 있는 주문형 디지털 멀티미디어(DMOD : Digital Multimedia on Demand) 서비스와 같은 양방향 위성 DMB 서비스를 제공하기 위한 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and by using the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device disposed in the stratosphere, it is possible to utilize the stationary orbit satellite for general broadcasting and communication rather than the satellite DMB dedicated satellite and user's order It is an object of the present invention to provide a bidirectional stratospheric satellite DMB relay device and a method for providing a bidirectional satellite DMB service such as a digital multimedia on demand (DMOD) service that can be transmitted to a satellite DMB center.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치에 있어서, 정지궤도 위성과 상기 양방향 성층권 위성 DMB 중계장치 간에 위성신호(C 대역, Ku 대역 또는 Ka 대역)를 주고받기 위한 제1 송수신수단; 상기 정지궤도 위성으로부터 수신된 위성신호를 지상의 위성 DMB 단말기가 수신할 수 있는 위성 DMB 신호(L 대역 또는 S 대역)로 하향 변환 및 증폭하기 위한 하향 DMB 중계수단; 상기 양방향 성층권 위성 DMB 중계장치와 상기 위성 DMB 단말기 간에 위성 DMB 신호를 주고받기 위한 제2 송수신수단; 및 상기 위성 DMB 단말기로부터 수신된 위성 DMB 사용자의 주문신호를 상기 정지궤도 위성이 수신할 수 있는 신호로 상향 변환 및 증폭하기 위한 상향 DMB 중계수단을 포함하되, 성층권에 위치하여 위성 DMB 서비스를 중계하는 것을 특징으로 한다.The apparatus of the present invention for achieving the above object is, in the bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay device, the satellite signal (C band, Ku band or Ka band) between the geostationary satellite and the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device; First transmitting and receiving means for transmitting and receiving; Downlink DMB relay means for downconverting and amplifying the satellite signal received from the geostationary satellite into a satellite DMB signal (L band or S band) that can be received by a satellite DMB terminal on the ground; Second transceiving means for transceiving a satellite DMB signal between the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater and the satellite DMB terminal; And an uplink DMB relay means for upconverting and amplifying the order signal of the satellite DMB user received from the satellite DMB terminal into a signal that can be received by the geostationary satellite, wherein the satellite DMB service is located in the stratosphere to relay the satellite DMB service. It is characterized by.

또한, 본 발명의 방법은, 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치에 적용되는 양방향 성층권 위성 DMB 중계 방법에 있어서, 정지궤도 위성으로부터 전달되는 위성신호(C 대역, Ku 대역 또는 Ka 대역)를 1차 안테나부로 수신하는 제1 수신단계; 상기 수신된 위성신호를 지상의 위성 DMB 단말기가 수신할 수 있는 신호로 하향 변환하는 하향 DMB 변환단계; 상기 하향 변환된 위성신호를 2차 안테나부를 통해 상기 위성 DMB 단말기로 송신하는 제1 송신단계; 상기 2차 안테나부를 통해 상기 위성 DMB 단말기로부터 사용자의 주문사항을 수신하는 제2 수신단계; 상기 수신된 사용자 주문사항을 상기 정지궤도 위성이 수신할 수 있는 위성 DMB 신호(S 대역 또는 L 대역)로 상향 변환하는 상향 DMB 변환단계; 및 상기 상향 변환된 위성 DMB 신호를 상기 1차 안테나부를 통해 상기 정지궤도 위성으로 송신하는 제2 송신단계를 포함하되, 성층권에 위치하여 위성 DMB 서비스를 중계하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of the present invention, in the bidirectional stratospheric satellite DMB relay method applied to the bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay device, the satellite signal (C band, Ku band or Ka band) transmitted from the geostationary satellite. A first receiving step of receiving by the primary antenna unit; A downlink DMB conversion step of downconverting the received satellite signal into a signal that can be received by a satellite DMB terminal; A first transmission step of transmitting the down-converted satellite signal to the satellite DMB terminal through a secondary antenna unit; A second receiving step of receiving an order of a user from the satellite DMB terminal through the secondary antenna unit; An up-DMB conversion step of up-converting the received user order into a satellite DMB signal (S band or L band) that can be received by the geostationary satellite; And a second transmission step of transmitting the upconverted satellite DMB signal to the geostationary satellite via the primary antenna unit, wherein the satellite DMB service is located in the stratosphere.

따라서, 본 발명은, 성층권에 배치된 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치를 이용하여 위성 DMB 전용 위성이 아닌 일반 방송 및 통신용 정지궤도 위성을 이용하여 저렴하며 효과적인 위성 DMB 서비스를 제공할 수 있는 특징이 있다. 또한, 본 발명의 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치를 이용하여 정지궤도 위성으로부터의 순방향 위성 DMB 신호를 변환, 증폭 및 전송하며, 반대로 위성 DMB 단말기로부터의 역방향 사용자 주문 신호를 수신, 증폭하여 전송함으로써, 각종 디지털 멀티미디어 콘텐츠의 순방향 서비스 제공은 물론 사용자가 직접 원하는 디지털 멀티미디어 콘 텐츠를 선택하여 즐길 수 있는 진정한 사용자 주체의 주문형 디지털 멀티미디어 서비스(DMOD)를 제공할 수 있는 특징이 있다.Accordingly, the present invention has a feature of providing an inexpensive and effective satellite DMB service by using a stationary orbit satellite for general broadcasting and communication, rather than a satellite DMB dedicated satellite, by using a bidirectional stratospheric satellite DMB relay device disposed in the stratosphere. In addition, by using the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater of the present invention, by converting, amplifying and transmitting the forward satellite DMB signal from the geostationary satellite, on the contrary, by receiving, amplifying and transmitting the reverse user order signal from the satellite DMB terminal, In addition to providing forward services of digital multimedia contents, it is possible to provide on-demand digital multimedia service (DMOD) of a true user that can enjoy the user's own choice of digital multimedia contents.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 본 발명에 따른 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치의 서비스 제공 과정을 설명하기 위한 일예시도로서, 양방향 성층권 DMB 중계 장치에 의한 단방향 위성 DMB 서비스는 물론 주문형 디지털 멀티미디어 서비스(DMOD)와 같은 양방향 성층권 위성 DMB 서비스 과정을 나타낸 것으로, 도면에서 "200"은 정지궤도 위성, "100"은 성층권 무선통신 시스템(양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치를 탑재한 성층권 비행선), "400"은 위성 DMB 프로그램 공급자, "500"은 위성 DMB 센터(500), "110"은 여러 가지 형태의 위성 DMB 단말기를 각각 나타낸다.3 is an exemplary view illustrating a service providing process of a bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay device according to the present invention, and a digital multimedia service (DMOD) as well as a unidirectional satellite DMB service by a bidirectional stratospheric DMB relay device. In this figure, "200" is a geostationary satellite, "100" is a stratospheric wireless communication system (Stratospheric airship equipped with a bidirectional stratospheric DMB relay), and "400" is a satellite. A DMB program provider, "500", represents a satellite DMB center 500, and "110" represents various types of satellite DMB terminals.

도 3에 도시된 바와 같이, 성층권 비행기(100)에 탑재된 본 발명의 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치에 의해 일반적으로 성층권 무선통신 시스템(HAPS)이 제공할 수 있는 직경 약 70km ~ 약 500km 범위의 서비스 지역에 대해 양방향의 고속 DMB 신호를 중계할 수 있다.As shown in FIG. 3, a service in a range of about 70 km to about 500 km in diameter that a stratospheric wireless communication system (HAPS) can generally provide by the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device of the present invention mounted on the stratospheric plane 100. It can relay bidirectional high-speed DMB signals to the area.

이때, 본 발명의 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치는, 정지궤도 위성(200)과 위성 DMB 단말기(110) 모두의 가시거리가 확보된 성층권내에 설치되며, 필요에 따라 단방향의 순방향 서비스와, 순방향/역방향 동시의 양방향 서비스 제공이 가능하다.At this time, the bidirectional stratospheric satellite DMB relay apparatus of the present invention is installed in the stratosphere, which has secured the visible distances of both the geostationary satellite 200 and the satellite DMB terminal 110, and if necessary, one-way forward service and forward / reverse direction. Simultaneous two-way service can be provided.

특히, 본 발명에 따른 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치와 함께 사용되는 정지궤도 위성(200)은 반드시 위성 DMB 전용 위성이 아니어도 가용한 통신 또는 방송 채널만 확보하면 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치와의 인터페이스가 가능하다. 또한, 특정 정지궤도 주파수에 의해 사용되었던 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치는 필요에 따라 다른 정지궤도 주파수의 사용이 가능한데, 그것은 일반 위성과 달리 성층권 무선 통신 시스템의 특성상 유지보수가 가능하기 때문이다.In particular, the geostationary orbit satellite 200 used in conjunction with the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device according to the present invention has an interface with the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device only if an available communication or broadcast channel is secured even if it is not a satellite DMB dedicated satellite. It is possible. In addition, the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater used by a specific geostationary frequency can use other geostationary frequencies as needed, because unlike the general satellite, maintenance is possible due to the characteristics of the stratospheric wireless communication system.

도 4 는 본 발명에 따른 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치의 일실시예 구성도이다.4 is a configuration diagram of an embodiment of a bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay apparatus according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치(40)는, 정지궤도 위성(200)과 양방향 성층권 위성 DMB 중계장치(40) 간에 위성신호(C 대역, Ku 대역 또는 Ka 대역 등)를 주고받기 위한 1차 안테나부(41), 정지궤도 위성(200)으로부터 수신된 위성신호를 지상의 위성 DMB 단말기(110)가 수신할 수 있는 위성 DMB 신호(L 대역 또는 S 대역 등)로 하향 변환 및 증폭하기 위한 하향 DMB 중계부(42), 양방향 성층권 위성 DMB 중계장치(40)와 위성 DMB 단말기(110) 간에 위성 DMB 신호(L 대역 또는 S 대역 등)를 주고받기 위한 2차 안테나부(44) 및 위성 DMB 단말기(110)로부터 수신된 위성 DMB 사용자의 주문신호를 정지궤도 위성 (200)이 수신할 수 있는 신호로 상향 변환 및 증폭하기 위한 상향 DMB 중계부(43)를 구비하되, 성층권에 위치하여 위성 DMB 서비스를 중계하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 4, the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater 40 according to the present invention includes a satellite signal (C band, Ku band, or Ka between the geostationary satellite 200 and the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater 40). A satellite DMB signal (L band or S band, etc.) capable of receiving the satellite signal received from the primary antenna unit 41 and the geostationary satellite 200 for transmitting and receiving the band, etc.). Secondary for transmitting and receiving satellite DMB signals (L band or S band, etc.) between the downlink DMB relay unit 42 and the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater 40 and the satellite DMB terminal 110 for downconversion and amplification. An uplink DMB relay 43 for upconverting and amplifying the order signal of the satellite DMB user received from the antenna unit 44 and the satellite DMB terminal 110 into a signal that can be received by the geostationary satellite 200; But located in the stratosphere to relay satellite DMB services The features.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치의 동작 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation process of the bidirectional stratospheric satellite DMB relay apparatus according to the present invention having the structure as described above will be described in detail as follows.

먼저, 정지궤도 위성(200)으로부터 1차 안테나부(41)를 통해 위성 DMB 하향 신호를 수신한다. 이렇게 수신된 위성 DMB 하향 신호는 하향 DMB 중계부(42)에 전달되어 필터링, 저잡음증폭, 하향 주파수 변환 및 고출력 증폭 후 필터링 등의 하향 변환 과정을 거친 후, 지상으로의 송신을 위하여 2차 안테나부(44)로 보내진다. 즉, 하향 변환(주파수 변환 및 증폭 등)된 신호는 2차 안테나부(44)를 통해 지상의 위성 DMB 단말기(110)로 전송된다.First, the satellite DMB downlink signal is received from the geostationary satellite 200 through the primary antenna unit 41. The received satellite DMB downlink signal is transmitted to the downlink DMB repeater 42 to undergo a down conversion process such as filtering, low noise amplification, down frequency conversion, and filtering after high power amplification, and then a secondary antenna unit for transmission to the ground. Is sent to (44). That is, the down-converted signals (frequency conversion and amplification, etc.) are transmitted to the satellite DMB terminal 110 on the ground through the secondary antenna unit 44.

상기와 반대로, 지상의 위성 DMB 단말기(110)로부터 전달되는 위성 DMB 상향 신호는 2차 안테나부(44)를 통해 상향 DMB 중계부(43)에 전달되어 필터링, 저잡음증폭, 상향 주파수 변환 및 고출력 증폭 후 필터링 등을 통해 상향 변환 과정을 거친다. 이렇게, 상향 DMB 중계부(43)에 의해 상향 변환(주파수 변환 및 증폭 등)된 신호는 1차 안테나부(41)를 통하여 정지궤도 위성(200)에 도달하게 된다.On the contrary, the satellite DMB uplink signal transmitted from the satellite DMB terminal 110 on the ground is transmitted to the upstream DMB relay unit 43 through the secondary antenna unit 44 to filter, low noise amplification, uplink frequency conversion, and high power amplification. After the up-conversion process through filtering and the like. In this way, the signal up-converted (frequency conversion and amplification, etc.) by the uplink DMB relay 43 arrives at the geostationary satellite 200 through the primary antenna unit 41.

이 때, 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치(40)는 정지궤도 위성(200)의 C 대역, Ku 대역 또는 Ka 대역 등과 같은 다양한 운용 주파수에 대해서도 유연하게 변동될 수 있으므로, 굳이 정지궤도상의 인공위성이 위성 DMB 서비스를 위한 전용 위성이 아닐지라도 쉽게 위성 DMB 서비스로의 전용이 가능하다. At this time, since the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device 40 can be flexibly changed for various operating frequencies such as the C band, the Ku band, or the Ka band of the geostationary satellite 200, the satellite on the orbit of the geostationary satellite is satellite DMB service. Even if it is not a dedicated satellite for the service, it is possible to easily transfer to the satellite DMB service.

특히, 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치(40)와 정지궤도 위성(200)간의 구 간은 지상의 기상변화에 무관하여 전파의 진행시에 발생하는 자유공간 손실이 매우 적은 구간이기 때문에, 강우 감쇄 등의 영향으로 방송 및 통신용 위성에서 사용하기를 꺼려하는 Ka 대역 이상의 주파수 대역을 사용하는데 있어서 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치(40)는 많은 장점을 가지고 있다. In particular, the section between the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device 40 and the geostationary orbit satellite 200 is a section in which the free space loss generated during propagation is very small regardless of the weather changes on the ground. The bidirectional stratospheric satellite DMB relay device 40 has many advantages in using a frequency band above the Ka band which is reluctant to be used in broadcasting and communication satellites.

상기한 바와 같이, 본 발명은, 성층권에 위치한 무인 비행선 등에 탑재되어 정지궤도로부터 수신한 특정 주파수 대역의 위성 DMB 하향 신호를 그 보다 낮은 다른 주파수 대역의 위성 DMB 신호로 변환, 증폭 및 전송하여 지상의 위성 DMB 단말기로의 순방향 방송이 가능함은 물론 위성 DMB 단말기로부터 본 발명의 양방향 성층권 위성 DMB 중계 장치를 거쳐 정지궤도 위성에 이르는 역방향 전송이 가능하게 함으로써, 위성 DMB 서비스 전용 위성이 아닌 기존 정지궤도 위성을 활용한 위성 DMB 서비스의 제공이 가능하고 사용자의 주문사항을 위성 DMB 센터에 전송할 수 있는 주문형 디지털 멀티미디어(DMOD) 서비스의 제공이 가능하다.As described above, the present invention converts, amplifies, and transmits a satellite DMB downlink signal of a specific frequency band received from a stationary orbit into a satellite DMB signal of another frequency band lower than that mounted on an unmanned airship located in the stratosphere. Forward broadcasting to the satellite DMB terminal is possible as well as backward transmission from the satellite DMB terminal to the geostationary satellite via the bidirectional stratospheric satellite DMB relay device of the present invention, thereby making the existing geostationary satellite not a satellite dedicated to satellite DMB service. It is possible to provide the satellite DMB service that is utilized and to provide the on-demand digital multimedia (DMOD) service that can send the user's orders to the satellite DMB center.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 위성 DMB 서비스를 위한 정지궤도 위성에 비해 간단하며 비용이 저렴한 양방향 위성 DMB 중계 장치를 성층권 무인 비행선 등에 탑재하 여 위성 DMB 서비스를 위한 전용 인공위성이 아닌 일반 방송 및 통신용 위성을 활용하여 위성 DMB 서비스를 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the present invention is a simple and inexpensive two-way satellite DMB relay device compared to a geostationary satellite for satellite DMB service, such as a stratospheric unmanned aerial vehicle and the like. It can be used to provide satellite DMB service.

또한, 현재의 위성 DMB 서비스가 사용자에게 일방적인 디지털 멀티미디어 콘텐츠를 제공하는 반면, 본 발명은 성층권 내에 양방향 위성 DMB 중계 장치를 제공함으로써, 사용자가 직접 원하는 디지털 멀티미디어 콘텐츠를 선택하여 즐길 수 있도록 주문형 디지털 멀티미디어 서비스(DMOD : digital multimedia on demand)를 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, while the present satellite DMB service provides unilateral digital multimedia contents to the user, the present invention provides a two-way satellite DMB relay device in the stratosphere so that the user can select and enjoy desired digital multimedia contents on their own. It is effective to provide service (DMOD: digital multimedia on demand).

Claims (6)

양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치에 있어서,In the two-way stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay device, 정지궤도 위성과 상기 양방향 성층권 위성 DMB 중계장치 간에 위성신호(C 대역, Ku 대역 또는 Ka 대역)를 주고받기 위한 제1 송수신수단; First transmitting and receiving means for transmitting and receiving a satellite signal (C band, Ku band or Ka band) between a geostationary satellite and the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater; 상기 정지궤도 위성으로부터 수신된 위성신호를 지상의 위성 DMB 단말기가 수신할 수 있는 위성 DMB 신호(L 대역 또는 S 대역)로 하향 변환 및 증폭하기 위한 하향 DMB 중계수단;Downlink DMB relay means for downconverting and amplifying the satellite signal received from the geostationary satellite into a satellite DMB signal (L band or S band) that can be received by a satellite DMB terminal on the ground; 상기 양방향 성층권 위성 DMB 중계장치와 상기 위성 DMB 단말기 간에 위성 DMB 신호를 주고받기 위한 제2 송수신수단; 및 Second transceiving means for transceiving a satellite DMB signal between the bidirectional stratospheric satellite DMB repeater and the satellite DMB terminal; And 상기 위성 DMB 단말기로부터 수신된 위성 DMB 사용자의 주문신호를 상기 정지궤도 위성이 수신할 수 있는 신호로 상향 변환 및 증폭하기 위한 상향 DMB 중계수단을 포함하되, And an uplink DMB relay means for upconverting and amplifying the order signal of the satellite DMB user received from the satellite DMB terminal into a signal that can be received by the geostationary satellite. 성층권에 위치하여 위성 DMB 서비스를 중계하는 것을 특징으로 하는 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송 중계 장치.A two-way stratospheric digital multimedia broadcasting relay device, which is located in the stratosphere and relays satellite DMB services. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정지궤도 위성은,The geostationary satellite, 위성 DMB 서비스 전용 위성이 아닌 경우에도 상기 위성 DMB 서비스를 제공하 는 것을 특징으로 하는 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송 중계 장치.Satellite DMB service A two-way stratospheric satellite digital multimedia broadcasting relay device which provides the satellite DMB service even if it is not a dedicated satellite. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 위성 DMB 서비스는, The satellite DMB service, 단방향 및/또는 양방향이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송 중계 장치.A bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting relay device, characterized in that unidirectional and / or bidirectional. 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 중계 장치에 적용되는 양방향 성층권 위성 DMB 중계 방법에 있어서, In the bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting (DMB) relay device, a bidirectional stratospheric satellite DMB relay method, 정지궤도 위성으로부터 전달되는 위성신호(C 대역, Ku 대역 또는 Ka 대역)를 1차 안테나부로 수신하는 제1 수신단계;A first receiving step of receiving a satellite signal (C band, Ku band or Ka band) transmitted from the geostationary satellite to the primary antenna unit; 상기 수신된 위성신호를 지상의 위성 DMB 단말기가 수신할 수 있는 신호로 하향 변환하는 하향 DMB 변환단계; A downlink DMB conversion step of downconverting the received satellite signal into a signal that can be received by a satellite DMB terminal; 상기 하향 변환된 위성신호를 2차 안테나부를 통해 상기 위성 DMB 단말기로 송신하는 제1 송신단계; A first transmission step of transmitting the down-converted satellite signal to the satellite DMB terminal through a secondary antenna unit; 상기 2차 안테나부를 통해 상기 위성 DMB 단말기로부터 사용자의 주문사항을 수신하는 제2 수신단계; A second receiving step of receiving an order of a user from the satellite DMB terminal through the secondary antenna unit; 상기 수신된 사용자 주문사항을 상기 정지궤도 위성이 수신할 수 있는 위성 DMB 신호(S 대역 또는 L 대역)로 상향 변환하는 상향 DMB 변환단계; 및 An up-DMB conversion step of up-converting the received user order into a satellite DMB signal (S band or L band) that can be received by the geostationary satellite; And 상기 상향 변환된 위성 DMB 신호를 상기 1차 안테나부를 통해 상기 정지궤도 위성으로 송신하는 제2 송신단계를 포함하되, A second transmission step of transmitting the up-converted satellite DMB signal to the geostationary satellite via the primary antenna unit, 성층권에 위치하여 위성 DMB 서비스를 중계하는 것을 특징으로 하는 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송 중계 방법.A two-way stratospheric digital multimedia broadcasting relay method, characterized in that it is located in the stratosphere to relay satellite DMB services. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 정지궤도 위성은,The geostationary satellite, 위성 DMB 서비스 전용 위성이 아닌 경우에도 상기 위성 DMB 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송 중계 방법.Satellite DMB service Two-way stratospheric satellite digital multimedia broadcasting relay method, characterized in that the satellite DMB service is provided even if not dedicated satellite. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 위성 DMB 서비스는, The satellite DMB service, 단방향 및/또는 양방향이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 양방향 성층권 위성 디지털 멀티미디어 방송 중계 방법.A bidirectional stratospheric satellite digital multimedia broadcasting relay method characterized in that unidirectional and / or bidirectional is possible.
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