KR20060068944A - 디지털 수신기의 중계기 아이디 검출 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 수신기의 중계기 ID 검출 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 각각의 핑거를 통해 수신된 신호를 입력받아 동일 시점의 신호로 변환하는 채널 지연 보상기와, 상기 동일 시점의 신호로 변환된 신호 각각을 더하는 합성기와, 상기 합성된 신호로부터 프레임 동기 신호를 검출하는 프레임 동기 검출부와, 상기 각각의 핑거에 존재하여 상기 검출된 프레임 동기 신호를 입력받아 중계기 ID를 검출하는 중계기 ID 검출부를 포함하여 구성되는 디지털 수신기의 중계기 ID 검출 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명은 다중 경로에 따라 각 핑거로 분산된 신호를 합성한 신호에 대해 프레임 동기를 검출함으로써 신뢰도 높은 중계기 ID를 검출하는 효과가 있다.

위성 DMB, 중계기 ID, 프레임 동기, 합성기, 채널 지연 보상기

Description

디지털 수신기의 중계기 아이디 검출 장치 및 방법{Apparatus and Method for detecting Gap filter ID in Digital receiver}

도 1은 종래 기술에 따른 중계기 ID 검출부 구조를 나타낸 블록도

도 2는 본 발명에 따른 중계기 ID 검출부 구조를 나타낸 블록도

도 3은 본 발명에 따른 프레임 동기 및 중계기 ID 검출 과정을 설명하기 위해 나타낸 파일롯 신호의 구성도

도 4는 본 발명에 따른 중계기 ID 검출 장치를 포함한 위성 DMB 수신기의 전체 구성을 간략히 나타낸 블록도

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

100 : 채널 지연 보상기 200(n) : 중계기 ID 검출부

300 : 합성기 400 : 프레임 동기 검출부

본 발명은 중계기 아이디 검출에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위성 DMB 수신기에서 파일롯 채널로 전송되는 중계기 아이디를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

디지털 멀티미디어 방송(DMB : Digital Multimedia Broadcasting, 이하 DMB라 함)은 크게 지상파 DMB와 위성 DMB로 나눌 수 있다.

상기 지상파 DMB는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 기반으로 하여 이동중에 오디오 및 비디오 서비스를 제공하며, 위성 DMB는 CDM(Code Division Multiplex)을 기반으로 하여 위성체와 이를 보완하는 지상의 중계기(Gap Filter)를 이용함으로써 이동 중에 오디오 및 비디오 서비스를 가능하게 한다.

현재 한국 및 일본에서 채택된 상기 위성 DMB의 기술 표준은 ITU에서 규정한 시스템 E 방식을 기본으로, 연주설비, 지구국, 위성, 지상 중계설비 및 가입자 수신기로 이루어져 있다.

이러한 위성 DMB 방송 시스템은 멀티미디어 컨텐츠를 상기 지구국 송출센터에서 위성으로 송출하며, 사용자는 상기 위성으로부터 직접 수신하거나 또는 신호의 세기가 약한 음영지역에서는 갭필터(Gap Filler, 이하 "중계기"라함)라는 지상 보조 중계설비로부터 수신하도록 동작하게 된다.

상기 동작이 원활히 수행되기 위해서는 수신된 신호가 어느 중계기를 거친 신호인지 확인하는 작업이 필요하다. 즉, 하나의 중계기가 커버하고 있는 영역이 얼마만큼인지 알 수 있어야 하며, 이를 위해 수신기에는 상기 중계기 ID를 검출할 수 있도록 중계기 ID 검출부를 두고 있는바 , 종래 기술에 따른 상기 중계기 ID 검출부 구조를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 중계기 ID 검출부 구조를 나타낸 도면이다.

도 1과 같이, 다중 경로(Multi path)로 전송된 신호에 대해 CDM 전송방식에 따르면 상기 각각의 경로마다 해당하는 핑거(Finger)를 두고 신호를 복조하게 된다. 이때, 상기 각각의 핑거에 해당하는 신호는 주변의 서로 다른 중계기로부터 전송된 신호일 수 있기 때문에, 각 핑거마다 중계기 ID가 서로 다를 수 있다.

따라서, 종래에는 상기 각각의 핑거마다 프레임 동기 검출부(10(1),…10(n))를 두고, 상기 프레임 동기 검출부(10(1),…10(n))를 통해 프레임 동기 신호를 찾은후 중계기 ID 검출부(20(1),…,20(n))에서 중계기 ID를 알아내는 방법을 사용하였다.

하지만, 이러한 방법은 채널 이득(신호의 파워)이 각각의 경로에 해당하는 핑거마다 분산되어 채널 이득이 약해질 수 밖에 없고, 이에 따라 각각의 핑거에 존재하는 프레임 동기 검출의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 상기 중계기 ID가 포함된 파일롯(pilot) 데이터는 프로텍션(protection)이 없는 원시적인(low) 데이터이므로 충분한 채널 이득이 확보되지 않은 상태에서 중계기 ID 검출은 그만큼 신뢰도가 떨어질 수 밖에 없었다.

또한, 각각의 핑거마다 프레임 동기 검출부(10(1),…10(n))를 두어야 하므로 리소스(resource)의 낭비를 가져왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 디지털 수신기에서 수신된 신호에 포함된 중계기 ID를 신뢰도 있게 검출하는 장치 및 방법을 제안하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 각각의 핑거를 통해 수신된 신호를 입력받아 동일 시점의 신호로 변환하는 채널 지연 보상기와, 상기 동일 시점의 신호로 변환된 신호 각각을 더하는 합성기와, 상기 합성된 신호로부터 프레임 동기 신호를 검출하는 프레임 동기 검출부와, 상기 각각의 핑거에 존재하여 상기 검출된 프레임 동기 신호를 입력받아 중계기 ID를 검출하는 중계기 ID 검출부를 포함하여 구성되는 디지털 수신기의 중계기 ID 검출 장치를 제공한다.

그리고, 상기 중계기 ID 검출부는 상기 합성기 및 프레임 동기 검출부에서의 지연 시간을 고려하여 상기 프레임 동기 신호를 입력받는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 각각의 핑거를 통해 수신된 신호의 지연 시간을 보상하여 동일 시점의 신호로 변환하는 단계와, 상기 동일 시점의 신호로 변환된 신호 각각을 모두 합성하는 단계와, 상기 합성된 신호로부터 프레임 동기 신호를 검출하는 단계와, 상기 검출된 프레임 동기 신호를 이용하여 상기 각각의 핑거마다의 중계기 ID를 검출하는 단계를 포함하여 이루어지는 디지털 수신기의 중계기 ID 검출 방법을 제공한다.

따라서, 본 발명에 의하면 다중 경로에 따라 각 핑거로 분산된 신호를 합성한 신호에 대해 프레임 동기를 검출함으로써 신뢰도 높은 중계기 ID를 검출하는 효과가 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

아울러 본발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본발명을 파악하여야 됨을 밝혀두고자 한다.

도 2는 본 발명에 따른 중계기 ID 검출부 구조를 나타낸 블록도이다.

도 2와 같이, 본 발명에 다른 중계기 ID 검출부는 각각의 핑거(Finger)를 통해 수신된 신호를 입력받아 동일 시점의 신호로 변환하는 채널 지연 보상기(100)와, 상기 동일 시점의 신호로 변환된 신호 각각을 더하는 합성기(300)와, 상기 합성된 신호로부터 프레임 동기를 검출하는 프레임 동기 검출부(400) 및 상기 프레임 동기 검출부(400)로 부터 검출된 동기 신호로부터 상기 각각의 핑거에 해당하는 중계기 ID를 검출하는 중계기 ID 검출부(200(1),…,200(n))를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 중계기 ID 검출부의 동작 관계를 살펴보면, 먼저 각각의 핑거를 통해 수신된 각각의 경로에 해당하는 신호는 채널 지연 보상기(100)로 입력된다.

상기 채널 지연 보상기(100)에서는 상기 각각의 경로로 전송된 신호를 동일 시점의 신호로 변환시켜 준다. 즉, 상기 각각의 경로마다 신호가 조금씩 지연되어 입력되는 경우가 대부분이므로 상기 지연된 신호를 보상하여 동일 시점의 신호로 변환시켜 주는 것이다.

상기 동일 시점을 갖는 신호들은 합성기(300)를 통해 더해진다. 이는 CDM 전송 방식의 특징 중 하나로 각각의 경로를 갖고 전송된 신호를 모두 더해줌으로써 원신호를 복원하게 되는 것이다.

따라서, 상기 합성된(300) 신호는 본 발명에 따른 중계기 ID 검출부의 전단에 존재하는 자동 이득 제어부(미도시)로부터 이득 보상된 신호가 그대로 출력되게 된다.

상기 합성기(300)를 통해 더해진 신호에 대해서 프레임 동기 검출부(400)는 프레임 동기를 검출하게 되는데, 이는 전송된 신호에 포함된 파일롯 신호의 프레임 동기 신호를 찾기 위함이다. 상기 파일롯 신호의 구성은 첨부한 도 3에 도시한바, 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 프레임 동기 및 중계기 ID 검출 과정을 설명하기 위해 나타낸 파일롯 신호의 구성도이다.

도 3과 같이, 파일롯 신호는 크게 프레임(Frame)과 슈퍼 프레임(Super Frame)으로 구분할 수 있다. 상기 슈퍼 프레임은 상기 6개의 프레임이 모여 구성된다.

상기 프레임은 다시 동기 신호(PS) 구간과, 프레임 동기 신호(D1) 및 슈퍼 프레임 동기 신호(D2) 구간으로 구분할 수 있다.

참고로, 상기 프레임 동기 신호(D1) 구간에는 32비트의 기설정된 유니크 워드(Unique word)가 기록되어 있으며, D2 구간에는 슈퍼 프레임 동기 신호인 32비트의 프레임 번호 카운터 값이 기록되어 있다. 본 발명에 따른 상기 중계기 ID는 D51 구간에 포함되어 있다.

따라서, 상기 프레임 동기 검출부(400)에서는 상기 프레임 동기 신호(D1) 구 간을 검출함으로써 프레임 동기를 맞추게 되고, 상기 프레임 동기 신호 구간을 알게 되면 D51 구간을 찾을 수 있게 되는 것이다.

상기 프레임 동기 검출부(400)에서 검출한 프레임 동기 신호(D1) 구간에 관한 동기 신호는 각각의 중계기 ID 검출부(200(1),…,200(n))로 입력된다.

상기 각각의 중계기 ID 검출부(200(1),…,200(n))에서는 상기 프레임 동기 신호를 통해 파일롯 신호의 D51구간에 포함된 중계기 ID를 검출하게 된다.

이때, 정확한 중계기 ID를 파악하기 위해서는 상기 합성기(300) 및 프레임 동기 검출부(400)에서의 신호 지연을 역으로 따져야 한다. 즉, 상기 합성기(300)에서 신호를 더하기 위해 소요된 시간 및 상기 프레임 동기 검출부(400)에서 프레임 동기를 검출하기 위해 소요된 시간을 고려해야 하는 것이다. 이는 모든 핑거의 신호 지연이 채널 지연 보상기(100)를 통해 동일 시점의 신호로 보상되어 타이밍이 같아졌기 때문에 가능한 일이다.

따라서, 상기 프레임 동기 검출부(400)에서 검출된 프레임 동기 신호(D1)의 위치는 프레임 동기 검출부(400) 자체의 지연 시간과 합성기(300)의 지연 시간을 고려하면 각 핑거의 채널 지연 보상기(100)의 출력 신호와 같아진다.

예를 들면, 합성기(300)의 지연 시간이 2 클럭(clock)이고, 프레임 동기 검출부(400)의 지연 시간이 3 클럭이라면, 프레임 동기 검출부(400)의 출력 신호인 프레임 동기 신호의 위치로부터 5 클럭만큼 이전의 신호가 채널 지연 보상기(100)의 출력 신호에 대한 프레임 동기 신호라는 것이다.

상기 합성기(300) 및 프레임 동기 검출부(400)의 지연 시간이 고려되어 계산 된 프레임 동기 신호는 각각의 중계기 ID 검출부(200(1),…,200(n))로 입력되어, 상기 중계기 ID 검출부(200(1),…,200(n))에서 D51 구간에 포함된 중계기 ID를 검출하게 된다.

한편, 첨부한 도 4는 본 발명에 따른 기술 사상이 적용되는 위성 DMB 수신기의 전체 구성을 간략히 나타낸 블록도이다.

도 4와 같이, 안테나로 입력된 수신 신호는 튜너(1)를 거쳐 기저대역(Baseband) 신호로 변환되며, 상기 변환된 신호는 자동 이득 제어부(AGC : Automatic Gain Controller)(3)로 입력되어 후단의 아날로그-디지털 변환기(A/D : Analog to Digital Converter)(5)로 입력되는 신호의 크기를 일정하게 유지시켜 준다. 상기 자동 이득 제어부(3)를 통해 크기가 일정해진 신호는 상기 아날로그-디지털 변환기(5)에서 디지털 신호로 변환된다.

CDM 전송 방식에서 신호를 복조하기 위해서는 신호의 확산에 사용된 의사잡음 시퀀스(Pseudo-Noise Sequence)의 포착이 우선되어야 하는데, 이 과정은 신호의 포착(Acquisition)과 추적(Tracking)의 두 단계로 나뉜다.

상기 포착이란 수신기에서 신호 동기를 ±1/2 칩 이내로 확보하는 과정을 일컫는다. 이때, 상기 칩이란 의사잡음 시퀀스의 구분 단위를 의미한다. 상기 포착 은 서처(Searcher)(7)에서 수행된다.

상기 추적은 상기 포착된 신호의 동기를 미세하게 맞추는 과정이며 트래커(Tracker)(9(1),…,9(n))에서 수행된다.

이렇게 해서 동기를 맞춘 신호는 PN 역확산 및 왈시(walsh) 역확산부(11(1), …,11(n))에서 수신기에서 생성한 의사잡음 시퀀스를 곱함으로써 역확산 시키고, CDM 채널을 구분하는데 사용된 왈시 코드를 곱함으로써 원하는 CDM 채널의 심볼을 추출한다.

이 과정은 상기 서처(7)가 찾아준 모든 다중 경로에서 수행되며, 상기 각각의 경로를 핑거(Finger)라고 한다. 상기 핑거에 관해서는 전술한 바 있다.

이후 주파수 옵셋(Frequency Offset) 추정기(13)는 상기 각 핑거 별로 주파수 옵셋을 추정하여 합성한 뒤에, 튜너(1)로 피드백(Feedback)하여 주파수 오프셋을 보정하는 역할을 한다.

한편, 상기 각각의 핑거에서 추출된 CDM 채널의 심볼들은 본 발명에 따른 채널 지연 보상기(15)에서 시점이 동일한 신호로 그 타이밍이 맞추어져 출력된다. 상기 타이밍이 맞추어진 신호는 RAKE 합성기(19)를 통해 더해지고, 상기 더해진 신호에 대해 프레임 및 슈퍼 프레임 타이밍 추출회로(21)에서 프레임 동기를 검출하게 된다.

이때, 상기 프레임 및 슈퍼 프레임 타이밍 추출회로(21)에서는 프레임 동기 신호(D1) 뿐 아니라 슈퍼 프레임 동기 신호(D2)등의 복조 과정에 필요한 모든 타이밍 동기 신호를 추출하게 된다. 즉, 상기 프레임 및 슈퍼 프레임 타이밍 추출회로(21)는 본 발명에 따른 프레임 동기 검출부(400)를 포함하는 개념이다.

따라서, 상기 프레임 및 슈퍼 프레임 타이밍 추출회로(21)에서 추출된 프레임 동기 신호는 본 발명에 따라 상기 합성기 및 프레임 및 슈퍼 프레임 타이밍 추출회로(21)에서 지연된 시간이 고려되어 각각의 핑거에 해당하는 중계기 ID 검출부 (17(1),…,17(n))로 입력됨으로써, 중계기 ID를 검출하게 된다.

이후, 파일롯 신호에 대한 비터비 복호, 역인터리빙, RS 복호등이 각각 해당 블록(23,25,27)에서 수행되며, 데이터 모드 검출기(27)에서는 상기 복호된 신호에서 인터리브 사이즈 및 길쌈 부호화율에 대한 정보를 얻어냄으로써 데이터 채널의 복호에 이용하게 된다.

한편, 데이터 채널은 상기 파일롯 신호로부터 얻어진 정보를 통해 시간 역인터리빙, 비터비 복호, 바이트 역인터리빙, RS 복호등의 과정을 거쳐 A/V 복호됨으로써 화면에 디스플레이 된다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 디지털 수신기의 중계기 아이디 검출 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 다중 경로에 따라 각 핑거로 분산된 신호를 합성한 신호에 대해 프레임 동기를 검출함으로써 신뢰도 높은 중계기 ID를 검출하는 효과가 있다.

둘째, 종래 각각의 핑거마다 존재했던 프레임 동기 검출부를 사용하지 않아도 되어 자원을 효율적으로 사용하는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 디지털 수신기에 있어서,

   각각의 핑거를 통해 수신된 신호를 입력받아 동일 시점의 신호로 변환하는 채널 지연 보상기;

   상기 동일 시점의 신호로 변환된 신호 각각을 더하는 합성기;

   상기 합성된 신호로부터 프레임 동기 신호를 검출하는 프레임 동기 검출부; 그리고,

   상기 각각의 핑거에 존재하여 상기 검출된 프레임 동기 신호를 입력받아 중계기 ID를 검출하는 중계기 ID 검출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 중계기 ID 검출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중계기 ID 검출부는 상기 합성기 및 프레임 동기 검출부에서의 지연 시간을 고려하여 상기 프레임 동기 신호를 입력받는 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 중계기 ID 검출 장치.
3. 디지털 신호의 수신 방법에 있어서,

   각각의 핑거를 통해 수신된 신호의 지연 시간을 보상하여 동일 시점의 신호로 변환하는 단계;

   상기 동일 시점의 신호로 변환된 신호 각각을 모두 합성하는 단계;

   상기 합성된 신호로부터 프레임 동기 신호를 검출하는 단계;

   상기 검출된 프레임 동기 신호를 이용하여 상기 각각의 핑거마다의 중계기 ID를 검출하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 수신기의 중계기 ID 검출 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 중계기 ID 검출 단계는,

   상기 신호의 합성 단계 및 프레임 동기 신호 검출 단계에서 지연된 시간이 고려된 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 중계기 ID 검출 방법.

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