KR20090011138A - 지상파 디엠비를 이용한 재난경보 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동기채널의 송신기식별정보(TII: Transmitter Identification Information)신호를 이용하여 재난방송을 알려주는 지상파 디엠비(T-DMB)를 이용한 재난경보 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 방법은 T-DMB 방송국이 재난경보발생기관으로부터 재난경보를 수신하면 지상파 T-DMB 방송신호의 동기채널에 재난발생통지신호를 삽입하고, 데이터채널에 재난경보시스템(EWS) 데이터를 삽입하여 지상파 고주파 무선신호로 변조하여 공중으로 방송하는 제1 단계;와 T-DMB 수신기가 상기 T-DMB 방송신호를 수신하여 동기채널에 재난발생 통지신호가 검출하는 제2 단계; 및 T-DMB 수신기가 재난발생 통지신호를 검출하면, 데이터 채널을 통해 수신된 재난경보시스템(EWS) 데이터를 디코딩하여 재난경보를 디스플레이하는 제3 단계를 포함한다.
T-DMB, 재난경보시스템, EWS, TII, 절전

Description

지상파 디엠비를 이용한 재난경보 방법 및 시스템{ EMERGENCY WARNING METHOD AND SYSTEM USING T-DMB }
본 발명은 지상파 디엠비(T-DMB) 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동기채널의 송신기식별정보(TII: Transmitter Identification Information)신호를 이용하여 재난방송을 알려주는 지상파 디엠비(T-DMB)를 이용한 재난경보 방법 및 시스템에 관한 것이다.
국내의 지상파 디지털 멀티미디어 방송(T-DMB) 시스템은 이동중에도 고품질의 비디오/오디오 방송을 시청할 수 있도록 유럽형 디지털 오디오 방송(DAB) 표준인 유레카-147 시스템을 기반 기술로 채택하였으며, 오디오 압축 방식으로 뮤직캠(MUSICAM)을 사용하고, 비디오 압축 기술로 MPEG-4 파트 10 AVC(Advanced Video Coding), 오디오 압축 기술로 MPEG-4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding), MPEG 2 TS(Transport Stream) 기술, 데이터 서비스 기술로 PAD(Program Associated Data), NPAD(Non-PAD), 멀티미디어 오브젝트 전송(Multimedia Object Transfer:MOT) 프로 토콜 등을 사용한다.
T-DMB는 서울과 수도권의 주파수대역인 VHF 12 채널(204NHz~210MHz)을 1.536MHz 대역의 A,B,C 3개 멀티플랙스로 나누어 각 멀티플랙스당 비디오 1개, 오디오 3개, 데이터 1개를 방송할 수 있으며, VHF 8 채널(180MHz~186MHz)에 대해서도 동일한 방식으로 분할하여 방송할 수 있다. 지상파 DMB 방송신호는 앙상블 단위로 구성되며, 하나의 앙상블은 여러 개의 서비스들로 구성된다.
한편, 재난발생이 우려되거나 재난이 발생한 경우 신속하고 정확한 정보를 T-DMB를 통해 국민에게 전달하기 위한 재난경보시스템(EWS: Emergency Warning System)이 제안되어 있다. 재난경보시스템(EWS)은 경보데이터가 전송프레임의 데이터 채널인 고속정보채널(FIC:Fast Information Channel)을 통해서 전달된다.
그런데 대부분의 T-DMB 수신기는 처음 DMB를 수신하거나 채널 전환시에만 고속정보채널(FIC:Fast Information Channel)을 파싱하여 EWS 데이터를 수신하기 때문에 재난경보수신이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.
또한 지상파 디엠비를 이용한 재난경보시스템은 경보데이터가 전송프레임의 고속정보채널을 통해 전달되기 때문에 T-DMB 단말기가 모두 정상적으로 동작하는 중에만 수신할 수 있어 전력소모가 큰 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 재난경보 발생 여부를 동기채널의 송신기식별정보(TII) 시그널을 통해 전송하여 평상시에는 전원절약모드(슬립모드)에서 송신기식별정보(TII) 시그널을 모니터하다가 재난경보가 발생된 경우 정상모드(액티브모드)로 동작하여 전송 프레임의 데이터 채널인 고속정보채널(FIC:Fast Information Channel)에 실린 경보 데이터를 디코딩하여 자세한 경보내용을 파악할 수 있게 하는 지상파 디엠비를 이용한 재난경보 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 방법은, T-DMB 방송국이 재난경보발생기관으로부터 재난경보를 수신하면 지상파 T-DMB 방송신호의 동기채널에 재난발생통지신호를 삽입하고, 데이터채널에 재난경보시스템(EWS) 데이터를 삽입하여 지상파 고주파 무선신호로 변조하여 공중으로 방송하는 제1 단계;와 T-DMB 수신기가 상기 T-DMB 방송신호를 수신하여 동기채널에 재난발생 통지신호가 검출하는 제2 단계; 및 T-DMB 수신기가 재난발생 통지신호를 검출하면, 데이터 채널을 통해 수신된 재난경보시스템(EWS) 데이터를 디코딩하여 재난경보를 디스플레이하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 시스템은, 재난경보발생기관과 T-DMB 방송국과 T-DMB 수신기들로 이루어진 T-DMB 시스템에 있어서,
상기 T-DMB 방송국이 상기 재난경보발생기관으로부터 재난경보를 수신하면 지상파 T-DMB 방송신호의 동기채널에 재난발생통지신호를 삽입하고, 데이터채널에 재난경보시스템(EWS) 데이터를 삽입하여 지상파 고주파 무선신호로 변조한 후 송신탑(24)을 통해 공중으로 방송하고,
상기 T-DMB 수신기가 상기 T-DMB 방송신호를 수신하여 동기채널에 재난발생 통지신호가 검출되면 데이터 채널을 통해 수신된 재난경보시스템(EWS) 데이터를 디코딩하여 재난경보를 디스플레이하는 것을 특징으로 한다.
상기 T-DMB 수신기는 사용자의 채널 선택에 따라 선택된 방송국의 고주파 무선신호를 수신하는 RF튜너와, 상기 수신된 방송신호를 복조하여 전송 프레임의 동기채널을 분리하는 OFDM와. 수신된 비트 스트림의 에러를 정정하는 FEC와, 상기 동기채널을 통해 수신된 TII패턴을 디코딩하는 TII 디코더와, 상기 FEC를 거쳐 수신된 베이스밴드 데이터를 고속정보채널(FIC)과 주서비스채널(MSC)로 구분한 후 고속정보채널(FIC)에 포함된 EWS 데이터를 디코딩하고, 오디오서비스와 데이터서비스, 및 비디오서비스 데이터를 디코딩하는 멀티미디어 칩과, 사용자가 방송을 시청하지 않는 평상시에는 배터리 전원을 절약하기 위해 슬립모드로 각 기능블럭을 제어하다가 상기 TII디코더로부터 미리 약정된 재난경보발생 통지패턴이 수신되면, 각 기능블럭을 웨이크업시켜 액티브모드로 동작시키고, 상기 멀티미디어 칩이 고속정보채널(FIC)에 포함된 EWS 데이터를 디코딩하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 T-DMB 수신기는 재난경보를 인지하기 위해 항시 FIC의 EWS 데이터를 디코딩할 필요 없이 실제 재난이 발생된 경우에만 디코딩함으로써 전력소 모를 최소화하면서도 재난경보시스템(EWS)을 정상적으로 운영할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
도 1은 본 발명이 적용되는 T-DMB의 전송프레임을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명이 적용되는 T-DMB의 계층 구조를 도시한 도면이다.
본 발명이 적용되는 T-DMB의 전송 프레임은 도 1에 도시된 바와 같이 96ms의 크기를 가지며, 크게 동기채널과 데이터채널로 구분되고, 데이터채널은 다시 고속정보채널(FIC:Fast Information Channel)과 주서비스채널(MSC:Main Service Channel)로 구분된다. 동기채널은 TII(Transmitter Identification Information)심볼과 PRS(Phase Reference Symbol)심볼로 이루어지고, 고속정보채널(FIC)은 고속정보블럭들(FIB:Fast Information Block)로 이루어지며, 주서비스채널(MSC:Main Service Channel)은 공통 인터리브된 프레임들(CIF:Common Interleaved Frame)로 이루어진다.
또한 본 발명이 적용되는 T-DMB의 계층 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 유럽형 라디오 방송(DAB) 표준인 EUREKA-147 표준을 근간으로 비디오 서비스를 부가 한 구조이다. 데이터 채널은 고속정보채널(FIC)과 주서비스채널(MSC)로 이루어지고, 고속정보채널(FIC)의 상위계층에는 MCI & SI와 FIDC 그리고 FIDC 위에 TDC, EWS 서비스가 있다. 주서비스채널(MSC)은 오디오서비스와 데이터서비스 비디오서비스로 구분되고, 오디오서비스 위에는 오디오와 PAD가 있으며, PAD위에 DLS와 TDC가 있다. 데이터 서비스는 NPAD이고, NPAD 위에 MOT, IP Tunneling, TDC가 있으며, MOT를 통해 브로드캐스트 웹사이트나 인터액티브 서비스, JPEG 슬라이드 쇼 등의 서비스가 제공된다. 비디오서비스 위에는 블럭코드와 MPEG4 LIVE TV, MPEG4 A/V, MPEG4 데이터가 있다.
즉, 지상파 DMB의 오디오 서비스는 FM이나 AM 라디오의 오디오 서비스에 해당하며, 압축 알고리즘은 엠펙에서 사용하는 뮤직캠(MUSICAM) 오디오를 사용한다. 보조 데이터 채널을 사용하여 오디오 서비스에 대한 간단한 텍스트 정보를 전달하는 DLS(Dynalmic Label Segment) 서비스, 방송되는 음악과 관련된 시각적인 정보들을 보낼 수 있는 프로그램 관련 데이터(Program Associated Data:PAD) 서비스 등의 부가 데이터 방송이 가능하다. 지상파 DMB 프로토콜의 데이터 전송 프로토콜로 멀티미디어 오브젝트 전송(Multimedia Object Transfer:MOT) 프로토콜, IP 터널링, 투명 데이터 채널(TDC:Transparent Data Channel) 등이 존재하고, 세부 응용 서비스로 MOT 슬라이드 쇼(예: JPEG 슬라이드 쇼), 방송 웹 사이트(Brocasting Web Site) 서비스, 상호작용 서비스(Interactive Service), 무비 클립(Movie Clip), XML 기반 전자프로그램 안내(EPG) 서비스, 음성 기반 전자프로그램 안내(EPG) 서비스를 제공한다. 뮤직캠(MUSICAM) 오디오와 함께 데이터가 다중화되어 전송되는 방 법을 PAD라 하며, 이와 독립적인 서비스로 별도의 경로로 전송되는 서비스를 NPAD(Non-PAD)라고 한다. 서비스 표준들은 기본적으로 음성 프로그램에 관계없이 독립적으로 문자, 그래픽 및 화면으로 프로그램을 제공하는 독립 데이터 서비스인 NPAD에 해당하며, MOT(Multimedia Object Transfer) 슬라이드 쇼와 방송 웹 사이트 서비스 등은 데이터 서비스를 음성 프로그램 속에 함께 넣어 제공하는 PAD 서비스에 적용할 수 있다. 지상파 DMB의 비디오 서비스를 위해 블록 코드 상에 MPEG4 라이브 티브이(MPEG4 LIVE TV)를 위해 비디오 데이터는 MPEG-4 A/V(Audio/Video), MPEG-4 데이터를 사용한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 송신기식별정보(TII)는 현재 수신하고 있는 송신국의 대략적인 위치정보(경도/위도)를 알려주기 위해 고안된 것으로 다음 표1에 나타난 패턴을 동기채널의 NULL 심볼구간에 전송하게 된다.
P(메인 아이디) 패턴 예
0 00001111
1 00010111
.... .......
69 11110000
이러한 TII정보의 p값은 각각의 패턴의 심볼내에서 쉬프트 위치를 나타내는 c값과 함께 조합하여 대략 1680 가지의 패턴을 가지게 되는데, 본 발명에서는 이러한 패턴들 중에서 사용하지 않은 패턴을 선택하여 재난경보발생 여부를 알리게 된다. 통상, TII정보는 송신단에서 모든 블록의 처리가 완료된 후 RF신호를 생성하기 직전에 삽입된다.
도 3은 본 발명에 따른 지상파 디엠비를 이용한 재난경보시스템의 전체 구성을 도시한 개략도이고, 도 4는 도 3에 도시된 T-DMB 방송국에서 재난경보를 전송하는 절차를 도시한 순서도이며, 도 5는 도 3에 도시된 T-DMB 수신기의 구성을 도시한 개략도이고, 도 6은 도 3에 도시된 T-DMB의 재난경보 수신절차를 도시한 순서도이다.
본 발명에 따른 재난경보시스템은 도 3에 도시된 바와 같이, 기상청 등과 같이 재난경보를 발생하는 기관(10)과, 재난경보를 인지하면 지상파 T-DMB 방송신호의 동기채널에 재난발생통지신호를 삽입하고 데이터채널에 재난경보시스템(EWS) 데이터를 삽입하여 지상파 고주파 무선신호로 변조한 후 송신탑(24)을 통해 공중으로 방송하는 T-DMB 방송국 장치(22)와, T-DMB 방송신호를 수신하여 동기채널에 재난발생 통지신호가 검출되면 데이터 채널을 통해 수신된 재난경보시스템(EWS) 데이터를 디코딩하여 재난경보를 디스플레이하는 T-DMB 수신기(30)로 구성된다.
도 3을 참조하면, 기상청 등 재난경보 발생기관(10)은 기상을 관측하여 재난이 예측되면 재난경보를 발생하여 방송국(20)에 통지한다. 방송국(20)은 도 4에 도시된 바와 같이, 재난경보가 수신되면, 재난경보통지신호로 미리 약정된 TII 패턴을 동기채널에 삽입하여 전송함과 아울러 고속정보채널에 재난경보시스템(EWS) 데이터를 삽입하여 방송한다(S41~S43).
본 발명에 따라 T-DMB방송을 수신하기 위한 수신기(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, RF튜너(31)와, OFDM(32), TII디코더(33), FEC(34), 멀티미디어칩(35), 제어부(36)를 포함하여 구성된다. OFDM(32), TII 디코더(33), FEC(34)는 베이스밴드칩으로 구현될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 T-DMB 방송수신기는 도 6에 도시된 바와 같이, 슬립모드에서 동기채널의 TII신호패턴만 모니터링하다가 미리 약정된 재난경보패턴의 TII패턴이 수신되면 슬립모드에서 액티브모드로 전환한 후 고속정보채널의 재난경보시스템(EWS) 데이터를 디코딩하여 재난경보정보를 디스플레이한다(S61~S65). 이에 따라 시청자는 재난경보를 인지하여 적절한 조치를 취할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 슬립모드는 DMB 수신기(30)의 배터리 전원을 절약하기 위한 것으로서 전력소모가 큰 대부분의 기능블럭들은 전원을 차단하고 동기채널의 TII패턴만 수신할 수 있도록 최소한의 기능 블럭만 동작하는 모드이다. 본 발명의 실시예에서는 슬립모드에서는 RF튜너(31)와 OFDM(32), TII 디코더(33) 및 제어부(36)의 코어부분만 동작하는 상태에 있다. 액티브모드는 DMB 수신기(30)의 전체 기능 블럭에 전원이 정상적으로 인가되어 모든 기능이 정상적으로 동작하는 모드이다.
RF튜너(31)는 사용자의 채널 선택에 따라 선택된 방송국의 고주파 무선신호를 수신하고, OFDM(32)은 수신된 방송신호를 복조하여 전송 프레임의 동기채널을 분리하여 TII 디코더(33)로 전달하고, FEC(34)는 수신된 비트 스트림의 에러를 정정한다. TII 디코더(33)는 수신된 TII패턴을 디코딩하여 제어부(36)로 전송한다. 멀티미디어 칩(35)은 수신된 베이스밴드 데이터를 고속정보채널(FIC)과 주서비스채널(MSC)로 구분한 후 고속정보채널(FIC)에 포함된 EWS 데이터를 디코딩하고, 오디오서비스와 데이터서비스, 및 비디오서비스 데이터를 디코딩한다.
제어부(36)는 사용자가 방송을 시청하지 않는 평상시에는 배터리 전원을 절약하기 위해 슬립모드로 각 기능블럭을 제어하다가 TII디코더(33)로부터 미리 약정된 재난경보발생 통지패턴이 수신되면 각 기능블럭을 웨이크업시켜 액티브모드로 동작시키고, 이에 따라 멀티미디어 칩(35)이 고속정보채널(FIC)에 포함된 EWS 데이터를 디코딩할 수 있도록 한다.
따라서 본 발명에 따른 T-DMB 수신기(30)는 재난경보를 인지하기 위해 항시 FIC의 EWS 데이터를 디코딩할 필요 없이 실제 재난이 발생된 경우에만 디코딩함으로써 전력소모를 최소화하면서도 재난경보시스템(EWS)을 정상적으로 운영할 수 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 T-DMB의 전송프레임을 도시한 도면,
도 2는 본 발명이 적용되는 T-DMB의 계층 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 지상파 디엠비를 이용한 재난경보시스템의 전체 구성을 도시한 개략도,
도 4는 도 3에 도시된 T-DMB 방송국에서 재난경보를 전송하는 절차를 도시한 순서도,
도 5는 도 3에 도시된 T-DMB 수신기의 구성을 도시한 개략도,
도 6은 도 3에 도시된 T-DMB의 재난경보 수신절차를 도시한 순서도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 재난경보발생기관 20: T-DMB 방송국
30: T-DMB 수신기 31: RF튜너
32: OFDM 33: TII 디코더
34: FEC 35: 멀티미디어 칩
36: 제어부

Claims (5)

  1. 재난경보발생기관과 T-DMB 방송국과 T-DMB 수신기들로 이루어진 T-DMB 시스템에 있어서,
    상기 T-DMB 방송국이
    상기 재난경보발생기관으로부터 재난경보를 수신하면 지상파 T-DMB 방송신호의 동기채널에 재난발생통지신호를 삽입하고, 데이터채널에 재난경보시스템(EWS) 데이터를 삽입하여 지상파 고주파 무선신호로 변조한 후 송신탑(24)을 통해 공중으로 방송하고,
    상기 T-DMB 수신기가
    상기 T-DMB 방송신호를 수신하여 동기채널에 재난발생 통지신호가 검출되면 데이터 채널을 통해 수신된 재난경보시스템(EWS) 데이터를 디코딩하여 재난경보를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 지상파 디엠비를 이용한 재난경보시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 T-DMB 수신기는
    사용자의 채널 선택에 따라 선택된 방송국의 고주파 무선신호를 수신하는 RF튜너와,
    상기 수신된 방송신호를 복조하여 전송 프레임의 동기채널을 분리하는 OFDM와.
    수신된 비트 스트림의 에러를 정정하는 FEC와,
    상기 동기채널을 통해 수신된 TII패턴을 디코딩하는 TII 디코더와,
    상기 FEC를 거쳐 수신된 베이스밴드 데이터를 고속정보채널(FIC)과 주서비스채널(MSC)로 구분한 후 고속정보채널(FIC)에 포함된 EWS 데이터를 디코딩하고, 오디오서비스와 데이터서비스, 및 비디오서비스 데이터를 디코딩하는 멀티미디어 칩과,
    사용자가 방송을 시청하지 않는 평상시에는 배터리 전원을 절약하기 위해 슬립모드로 각 기능블럭을 제어하다가 상기 TII디코더로부터 미리 약정된 재난경보발생 통지패턴이 수신되면, 각 기능블럭을 웨이크업시켜 액티브모드로 동작시키고, 상기 멀티미디어 칩이 고속정보채널(FIC)에 포함된 EWS 데이터를 디코딩하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상파 디엠비를 이용한 재난경보시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 T-DMB 방송국은
    송신국의 대략적인 위치정보를 알려주기 위해 패턴들 중에서 사용하지 않은 패턴을 선택하여 송신단에서 모든 블록의 처리가 완료된 후 RF신호를 생성하기 직전에 동기채널에 삽입하는 것을 특징으로 하는 지상파 디엠비를 이용한 재난경보시스템.
  4. T-DMB 방송국이 재난경보발생기관으로부터 재난경보를 수신하면 지상파 T-DMB 방송신호의 동기채널에 재난발생통지신호를 삽입하고, 데이터채널에 재난경보 시스템(EWS) 데이터를 삽입하여 지상파 고주파 무선신호로 변조하여 공중으로 방송하는 제1 단계;와
    T-DMB 수신기가 상기 T-DMB 방송신호를 수신하여 동기채널에 재난발생 통지신호가 검출하는 제2 단계; 및
    T-DMB 수신기가 재난발생 통지신호를 검출하면, 데이터 채널을 통해 수신된 재난경보시스템(EWS) 데이터를 디코딩하여 재난경보를 디스플레이하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지상파 디엠비를 이용한 재난경보 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제 2 단계는
    T-DMB 수신기의 배터리 전원을 절약하기 위하여 전력소모가 큰 대부분의 기능블럭들은 전원을 차단하고 동기채널의 TII패턴만 수신할 수 있도록 최소한의 기능 블럭만 동작하는 슬립모드에서 수행하고,
    상기 제 3 단계는 DMB 수신기의 전체 기능 블럭에 전원이 정상적으로 인가되어 모든 기능이 정상적으로 동작하는 액티브모드에서 수행하는 것을 특징으로 하는 지상파 디엠비를 이용한 재난경보 방법.
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