KR20090092604A - 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치 - Google Patents

텔레비전 방송신호 무선 중계 장치

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KR20090092604A
KR20090092604A KR1020080017937A KR20080017937A KR20090092604A KR 20090092604 A KR20090092604 A KR 20090092604A KR 1020080017937 A KR1020080017937 A KR 1020080017937A KR 20080017937 A KR20080017937 A KR 20080017937A KR 20090092604 A KR20090092604 A KR 20090092604A
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Abstract

본 발명은 텔레비전 방송신호의 무선 중계 장치에 관한 것으로, 특히 텔레비전 방송신호를 무선과 유선 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식으로 수신하는 텔레비전 안테나; 텔레비전 안테나와 접속하고 텔레비전 방송신호를 입력하여 잡음성분을 제거하며 중계 신호로 변조하여 설정된 소정 레벨로 무선 송신하는 중계기; 중계기의 중계 신호를 무선수신하고 텔레비전 방송신호로 복조하며 레벨을 정합시켜 출력하는 중계수신기; 및 중계수신기와 안테나 단자를 통하여 접속하고 텔레비전 방송신호를 입력하며 선국된 채널의 방송신호를 시청하는 텔레비전 수상기; 를 포함하는 구성을 특징으로 하고, 난시청 지역의 지정된 서비스 영역 안에 다수의 텔레비전 수상기가 위치하고 선호하는 채널을 각각 선택하여 감상하는 효과가 있다.

Description

텔레비전 방송신호 무선 중계 장치{WIRELESS REPEATER OF TELEVISION TRANSMITTING SIGNAL}
본 발명은 텔레비전 방송국에서 전송하는 방송신호를 유선 또는 무선으로 수신하여 실내에 재송신하는 것으로, 특히, 텔레비전 방송신호를 와이브로, 블루투스, 무선랜, 적외선, 지그비 등의 방식 무선신호 중에서 선택된 방식으로 변환하여 무선 중계 송신하고, 무선 중계수신측에서 와이브로, 무선랜 방식 등의 신호를 텔레비전 방송신호로 변환하여 일반 텔레비전 수상기에 공급하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치에 관한 것이다.
일반적으로 무선신호는 특성상 직진성이 있고, 물체 또는 장애물에 의하여 반사하며, 주파수의 높고 낮음에 의하여 회절성 및 침투성이 있다.
도시에서는 고층건물 및 광고판 등에 의하여 생활이 편리해지고 유익한 정보를 손쉽게 접할 수 있으나, 전파의 전달에서는 장애물로 작용하여 전파환경에 나쁜 영향을 주며, 이러한 지역을 난시청지역이라고 한다.
도시의 일반 주거지에서는 텔레비전 방송신호가 텔레비전 수상기에 구비된 실내 안테나로 양호하게 수신되지 않는 경우, 외부에 수신안테나를 세우고 수신된 텔레비전(TELEVISION: TV) 방송신호를 케이블로 실내에 유입시켜 텔레비전 수상기의 안테나 단자에 공급하므로 난시청을 해결하고 있다.
그러나 외부 수신안테나와 텔레비전 수상기가 케이블로 연결되므로, 실내에서도 텔레비전 수상기의 위치를 고정시키게 되어 상기 텔레비전 수상기의 이동성을 제한된 범위로 한정하는 문제가 있다.
상기와 같은 문제를 일부 해결하는 것으로 텔레비전 수상기의 실내 이동성을 높이기 위한 종래 기술을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1 은 종래 기술에 의한 것으로 텔레비전 수상기의 이동성을 확보하는 안테나 장치의 기능구성도 이다.
상기 종래 기술에 의한 안테나 장치는, 중앙처리장치(CPU)(31), TV튜너(32), AD 컨버터(33), MPEG2 부호기(34), 무선랜(35), 충전부(36) 및 수신부 연결컨넥터(37)를 포함하는 송신부(300)와, 중앙처리장치(CPU)(41), 무선랜(42), MPEG2 복호기(43), 디스프레이 컨트롤러(44), LCD 모니터(45), 전환수단(46), AD 컨버터(47), 수신부 연결컨넥터(48) 및 배터리(49)를 포함하는 수신부(400)로 구성된다.
상기 송신부(300)는 유선 TV 안테나와 연결된 TV 튜너(32)의 아날로그 신호를 AD컨버터(33)에서 디지털로 변환하고, 변환된 디지털 신호는 MPEG2 부호기(34)에 의해 압축시켜 무선랜(35)을 통해 송신한다.
상기 송신기(300)의 수신부 연결컨넥터(37)는 전원을 공급하기 위한 목적으로만 사용되는 것이 아니라, TV튜너(32)와 전기적인 접속을 형성하여 이로부터 수신되는 아날로그 신호를 수신부(400)로 전달하는 매체로서의 기능을 수행한다.
상기 수신부(400)는 압축된 데이터를 무선랜(42)을 매개하여 무선으로 수신하고, 수신된 신호는 MPEG2 복호기(43)에 의해 복호시켜 디스플레이 컨트롤러(44)를 통해 LCD 모니터(45)로 출력시킨다.
상기 수신부(400)의 전환수단(46)은 수신부 연결 커넥터(48)를 매개하여 수신되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 AD 컨버터(47)와, MPEG2 복호기(43)로부터 수신되는 신호 중 어느 하나만을 소정 신호에 따라 선택적으로 디스플레이 컨트롤러(44)에 전달한다.
상기 전환수단(46)은 수신부 연결컨넥터(37)와 수신부 연결컨넥터(48) 사이가 물리적(또는 전기적)으로 접속되어 있는 상태로 확인되면, TV튜너(32)로부터 수신되어 수신부 연결컨넥터(37)와 수신부 연결컨넥터(48)를 매개하여 AD 컨버터(47)에서 변환된 디지털 신호를 디스플레이 컨트롤러(44)를 통해 LCD 모니터(45)로 출력하여 디스플레이 시킨다.
상기와 같은 구성의 종래 기술은, 텔레비전 안테나에 접속하는 송신부와 LCD 기능부가 포함되는 수신부를 무선으로 분리하므로 이동을 자유롭게 하는 장점과, 유선으로 접속하여 전력을 적게 소모하는 장점이 있다.
상기와 같은 구성의 종래 기술은, 한국 공개특허 제2005-75531호(2005. 7. 21)에 상세히 기재되고 설명되어 있다.
그러나 송신부에서 시청하고자 하는 텔레비전 방송국의 할당된 채널(CH)을 선택하고, 이동하는 수신부에서 출력하여 디스플레이 하므로, 채널 선택을 송신부에서만 할 수 있는 문제가 있다.
또한, 지정된 영역에 수신부가 동시 위치하는 경우, 각 수신부는 채널을 선택할 수 없고, 상기 송신부가 선택하여 출력한 채널의 텔레비전 방송신호를 디스플레이 하여야 하는 사용상 불편한 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 특히 난시청 지역이거나 케이블 방송이거나 위성방송을 수신하는 경우, 텔레비전 수상기가 지정된 영역을 자유롭게 이동하면서 방송되는 텔레비전 채널을 선택하여 감상하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치를 제공하는 것이 그 목적이다.
또한, 본 발명은 유선 또는 무선으로 수신한 텔레비전 방송신호를 선택된 방식의 중계신호로 변조하여 전송하고, 수신하여 복조된 신호를 텔레비전 수상기의 안테나 단자에 제공하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치를 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 텔레비전 방송신호를 무선과 유선 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식으로 수신하는 텔레비전 안테나; 텔레비전 안테나와 접속하고 상기 텔레비전 방송신호를 입력하여 잡음성분을 제거하며 중계 신호로 변조하여 설정된 소정 레벨로 무선 송신하는 중계기; 중계기의 중계 신호를 무선수신하고 텔레비전 방송신호로 복조하며 레벨을 정합시켜 출력하는 중계수신기; 및 중계수신기와 안테나 단자를 통하여 접속하고 텔레비전 방송신호를 입력하며 선국된 채널의 방송신호를 시청하는 텔레비전 수상기; 를 포함하는 구성을 제시한다.
바람직하게 상기 중계기에 접속하고 중계 신호를 정합상태로 무선 송신하는 제 1 중계 안테나; 중계수신기에 접속하고 중계 신호를 정합상태로 무선 수신하는 제 2 중계 안테나; 를 더 포함하는 구성을 제시한다.
또한, 상기 중계 신호는 와이브로 신호와 적외선 신호와 블루투스 신호와 지그비 신호와 유더블유비(UWB) 신호와 무선랜 신호 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중계기는 텔레비전 안테나로부터 수신되어 입력되는 잡음성분을 차단 제거하고 텔레비전 방송신호의 주파수 대역을 통과시키는 밴드패스 필터; 밴드패스 필터로부터 인가되는 텔레비전 방송신호의 주파수 대역을 중계 신호로 변조하는 변조부; 변조부의 중계 신호를 설정된 소정 레벨로 출력하는 송신부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 한다.
또한, 상기 변조부는 밴드패스 필터로부터 입력되는 텔레비전 방송신호를 제어에 의하여 선택된 변조방식의 경로에 전달하는 스위치부; 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 와이브로 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 와이브로 변조부; 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 적외선 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 적외선 변조부; 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 블루투스 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 블루투스 변조부; 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 지그비 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 지그비 변조부; 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 유더블유비 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 유더블유비 변조부; 및 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 무선랜 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 무선랜 변조부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 한다.
또한, 상기 변조부는 와이브로 변조부와 적외선 변조부와 블루투스 변조부와 지그비 변조부와 유더블유비 변조부와 무선랜 변조부 중에서 선택된 어느 하나 이상을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 송신부가 출력하는 중계 신호는 제 1 중계 안테나에 의하여 무선 송신하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중계수신기는 중계기가 무선 송신한 중계 신호를 입력하고 검출하는 수신부; 수신부의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 변환하는 복조부; 복조부의 텔레비전 방송신호를 텔레비전의 안테나 수신단자에 정합상태로 출력하는 정합부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 한다.
또한, 상기 복조부는 수신부로부터 입력되는 중계 신호의 변조 방식을 분석하고 지정된 경로를 선택하여 전달하는 스위치부; 스위치부로부터 인가되는 와이브로 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 와이브로 변조부; 스위치부로부터 인가되는 적외선 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 적외선 변조부; 스위치부로부터 인가되는 블루투스 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 블루투스 변조부; 스위치부로부터 인가되는 지그비 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 지그비 변조부; 스위치부로부터 인가되는 유더블유비 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 유더블유비 변조부; 및 스위치부로부터 인가되는 무선랜 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 무선랜 변조부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 한다.
또한, 상기 복조부는 상기 와이브로 복조부와 적외선 복조부와 블루투스 복조부와 지그비 복조부와 유더블유비 복조부와 무선랜 복조부 중에서 선택된 어느 하나를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수신부는 제 2 중계 안테나로부터 무선 수신된 중계 신호를 입력하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정합부는 텔레비전 방송신호를 설정된 소정 레벨로 상기 텔레비전의 안테나 수신단자에 출력하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 지상파 텔레비전 방송 신호의 난시청 지역이거나 케이블 TV 시청중이거나 위성텔레비전 방송신호를 수신하는 등의 경우에 설정 지정된 소정 영역 안에 위치한 다수의 무선 텔레비전 수상기가 해당 텔레비전 방송신호를 정상 상태로 수신하고 선호하는 채널을 각각 선택하므로 각 텔레비전 수상기에서 선택된 텔레비전 방송신호를 감상하는 사용상 편리한 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 구성의 본 발명은 유선 또는 무선으로 수신된 각 텔레비전 방송신호를 선택된 방식으로 변조하여 지정된 영역으로 재전송하므로 기존의 텔레비전 방송신호와 혼신 되거나 간섭되지 않고 텔레비전 방송신호를 명료하게 제공하는 산업적 이용효과가 있다.
도 1 은 종래 기술에 의한 텔레비전 수상기의 이동성 확보 안테나 장치의 기능구성도,
도 2 는 본 발명의 일예에 의한 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치 전체 구성도,
도 3 은 본 발명의 일예에 의한 것으로 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치의 중계기와 중계수신기의 세부 기능구성도,
도 4 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 중계기를 구성하는 변조부의 상세 기능 구성도,
도 5 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 중계수신기를 구성하는 복조부의 상세 기능 구성도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **
50 : 텔레비전 방송국 100 : 텔레비전 안테나
110 : 중계기 112 : 밴드패스 필터
114 : 변조부 116 : 송신부
120 : 제 1 중계 안테나 130 : 제 2 중계 안테나
140 : 중계수신기 142 : 수신부
144 : 복조부 146 : 정합부
150 : 텔레비전 수상기
이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
실시 예
본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도 2 는 본 발명의 일예에 의한 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치 전체 구성도 이며, 도 3 은 본 발명의 일예에 의한 것으로 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치의 중계기와 중계수신기의 세부 기능구성도 이고, 도 4 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 중계기를 구성하는 변조부의 상세 기능 구성도 이며, 도 5 는 본 발명의 일예에 의한 것으로 중계수신기를 구성하는 복조부의 상세 기능 구성도 이다.
본 발명의 일예를 설명함에 있어서, 본 발명과 직접적으로 관련 없고, 잘 알려져 있는 기술 내용에 대하여서는 도면 도시 및 설명을 생략하므로, 본 발명의 요지를 흐리지 않고 명확하게 전달한다.
도 2 를 참조하여, 본 발명의 일예에 의한 것으로, 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치의 전체 구성을 설명하면, 텔레비전 방송국(50), 텔레비전 안테나(100), 중계기(110), 제 1 중계 안테나(120), 제 2 중계 안테나(130), 중계수신기(140) 및 텔레비전 수상기(150)로 구성된다.
상기 텔레비전 방송국(50)은 국가로부터 할당받은 채널(CHANNELl: CH)의 무선 주파수를 이용하여 다양한 프로그램(PROGRAM) 또는 장르(GENRE)의 문화 콘텐츠(CONTENTS)를 작성하고 정해진 시간에 상기 할당 받은 채널의 무선주파수로 방송하며, 상기와 같이 방송되는 신호를 텔레비전 방송신호라고 한다.
상기 텔레비전 방송국(50)은 상기 텔레비전 수상기(150)로 지상파를 통하여 직접 송신하거나, 또는 케이블 방송국에 의한 것으로 유선의 케이블(CABLE)을 통하여 송신하거나, 또는 인터넷 방송국에 의한 것으로 유선의 인터넷을 통하여 송신하거나, 또는 인공위성에 의한 것으로 인공위성 수신안테나를 통하여 수신하도록 인공위성 송신한다.
본 발명이 설명에서 상기 텔레비전 방송국(50)은 지상파 텔레비전 방송국, 케이블 텔레비전 방송국, 인터넷 텔레비전 방송국, 인공위성 등이 포함되며, 이하, 설명의 편의를 위하여 일예로, 지상파 텔레비전 방송국을 위주로 설명한다.
현재 국내에서 지상파 텔레비전 방송국에 할당할 수 있는 채널은 2 CH 내지 71 CH 까지 구분되어 있으며, 약 50 MHz 내지 810 MHz 까지의 무선주파수 대역(BANDWIDTH)이 지상파 텔레비전의 방송(BROADCASTING)을 위하여 할당되어 사용되고 있고, 각 채널당 대역폭은 6 MHz이다. 즉, 하나의 텔레비전 방송국은 하나의 채널을 할당받고, 채널에 허용된 6 MHz 대역폭을 이용하여 멀티미디어의 콘텐츠 서비스를 제공한다.
무선주파수(RADIO FREQUENCY : RF)는 주파수가 낮으면 회절성이 우수하고, 주파수가 높을수록 직진성이 좋으며, 30 내지 300 MHz 까지의 무선주파수를 VHF(VERY HIGH FREQUENCY) 대역이라 하고, 300 내지 3000 MHz 까지의 무선주파수를 UHF(ULTRA HIGH FREQUENCY) 대역이라 한다. 즉, 상기 텔레비전 방송을 위하여 할당된 무선주파수 대역은 VHF 및 UHF 대역을 점유한다.
상기 텔레비전 수상기(150)는 2 번 채널 내지 71 번 채널까지의 무선주파수 신호를 해당 채널별로 구분하여 수신할 수 있는 기능이 내장되어 있으며, 상기 채널을 선택하여 구분하는 기능부를 튜너(TUNER)라고 한다.
상기 텔레비전 안테나(100)는 케이블 텔레비전 방송국 또는 인터넷 텔레비전 방송국으로부터 유선으로 수신되는 텔레비전 방송신호, 텔레비전 인공위성으로부터 위성안테나를 통하여 수신되는 방송신호, 지상파 텔레비전 방송국(50)으로부터 무선으로 수신되는 방송신호가 포함되는 모든 방송신호 중에서 선택된 어느 하나를 수신하는 구성이다.
상기 텔레비전 안테나(100)가 유선 접속으로 상기 방송신호를 유선 수신하는 경우는 커넥터(CONNECTOR) 등의 단자로 이루어지고, 상기 텔레비전 방송국(50)이 무선으로 송신하는 방송신호를 직접 무선 수신하는 경우는 상기 텔레비전 방송국의 해당 무선주파수에 매칭(MATCHING) 되도록 적합하게 구성된다.
상기 텔레비전 방송국(50)은 명확하게 설명하고 이해를 돕기 위하여, 일예로, 지상파 텔레비전 방송국을 위주로 설명한다.
상기 중계기(110)는 상기 텔레비전 방송국(50)이 송신하는 모든 텔레비전 방송 채널의 신호를 수신하고, 즉, 지상파 텔레비전을 위하여 할당된 대역의 무선주파수 신호를 수신하거나, 케이블 텔레비전 방송국이 케이블을 통하여 전송하는 방송신호를 유선으로 수신하거나, 위성안테나를 통하여 인공위성으로부터 수신된 텔레비전 방송신호를 수신하여 지정된 방식으로 변조(MODULATION)하며, 설정된 소정 레벨(LEVEL)로 제어하여 송신한다.
상기 변조(MODULATION) 방식으로 지정될 수 있는 것은, 와이브로(WiBro) 방식과, 적외선(IrDA) 방식과, 블루투스(BLUETOOTH) 방식과, 지그비(ZigBee) 방식과, 유더블유비(UWB) 방식과, 무선랜(WLAN) 방식 등이 포함된다. 이외에 HSDPA(HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS) 방식과 HSUPA(HIGH SPEED UPLINK PACKET ACCESS) 방식과 RFID 방식 등이 있다.
상기 와이브로(WiBro) 방식은 WiMax 기술에 이동성 기능을 부가한 기술로서 2004년 6월에 IEEE(미국 전기 전자 학회, INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS)에서 802.16e로 표준화가 완료된 All-IP 기반의 3.5 GHz 대역의 무선통신기술이고, 대한민국 기술진에 의하여 개발된 것으로 국내 표준인 동시에 국제표준으로 인정되는 기술이다.
상기 와이브로 방식의 특징은 TDD(TIME DIVISION DUPLEX) 방식으로 양방향 통신하며, OFDMA(ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS) 방식으로 멀티플 구동하고, 채널 대역폭은 9 MHz 이며, 최대 다운로딩 속도는 18.4 Mbps이고, 최대 업로딩 속도는 6 Mbps 이며, 다수의 기지국 사이를 60 Km의 물리적 속도로 이동하면서 통신가능하며, 2.5 GHz 대역에서는 2.3 내지 2.39 GHz 대역의 무선주파수를 이용한다.
상기 적외선(IrDA: INFRARED) 방식은 ISO 규격에 의한 것으로, 광신호를 이용하고, 125 KHz 대역, 13.56 MHz 대역, 400 MHz 대역, 900 MHz 대역의 광신호를 통신에 이용하며, 최대 데이터 전송속도는 30 Kbps이고, 약 1 내지 5 미터 범위의 전송거리에서 주로 이용되는 기술이다.
상기 블루투스(BLUETOOTH) 방식은 IEEE의 802.15.1 규격에 의한 것으로, 2.4 GHz 대역의 무선주파수를 이용하고, 최대 데이터 전송속도는 1 Mbps이며, 약 10 미터 범위의 전송거리에서 주로 이용되는 기술이다.
상기 블루투스 방식은 휴대용 전자제품간의 데이터 송수신을 기존의 케이블 대신에 저가격의 무선으로 연결하기 위하여 개발이 시작된 기술이며, 주요한 특징은, 2.4 GHz 무선주파수 대역에서 데이터 및 음성을 3Mbps의 속도로 전송하며, 채널당 1 MHz의 대역폭인 79 개 채널을 구비하고, 초당 1600회로 채널을 변경하는 주파수 호피 방식을 채용한 기술이며, 하나의 망에 7개의 장치를 연결하며, 무선 헤드셋, 컴퓨터용 무선 마우스와 키보드, 무선 GPS, 차량용 무선기기, AV 제품 등에 응용되는 기술이다.
상기 지그비(ZigBee) 방식은 IEEE의 802.15.3a 규격에 의한 것으로 3.1 GHz 내지 10.6 GHz 대역의 무선주파수를 이용하고, 데이터 전송속도는 20 Kbps 내지 250 Kbps 이며 약 30 미터 범위의 전송거리에서 주로 이용되는 기술이다.
상기 지그비 방식은 네트워크의 접속, 전력소모, 경제성 등의 문제를 해결한 기술로써 무선 PAN 기술이고, 홈네트워크, 센서네트워크 등의 분야에서 통신모듈로 활용되며, 꿀벌의 의사소통 수단인 춤으로부터 개발된 기술이다.
상기 지그비의 주요한 특징은 세계적으로 사용되는 2.4 GHz 무선주파수 대역에서는 250 Kbps의 데이터 전송속도, 16 채널을 구비하고, 유럽에서 사용하는 868 MHz 무선주파수 대역에서는 20 Kbps의 데이터 전송속도, 1 채널을 구비하며, 미국에서 사용되는 915 MHz 무선주파수 대역에서는 40 Kbps의 데이터 전송속도, 10 채널을 구비한다.
또한 활성화 모드에서는 송신출력이 30 mW이고, 슬립모드(SLEEP MODE)에서는 송신출력이 1 uW이며, 15ms의 짧은 전이시간 또는 채널 액세스 시간에 의하여 센서 네트워크와 같이 버티칼(VERTICAL) 어플리케이션(APPLICATION)의 짧은 거리(30 미터 이내)에서 우수한 성능을 발휘하며, 네트워크 당 255 개의 디바이스를 연결할 수 있다.
상기 유더블유비(UWB) 방식은 일반 UWB와 위치인식 UWB의 2가지로 구분되며, 각각 IEEE의 802.15.3a 와 IEEE의 802.15.4a 규격에 의한 통신방식이다.
상기 일반 UWB 방식은 3.1 GHz 내지 10.6 GHz의 무선주파수 대역으로 통신하고 1 내지 480 Mbps의 전송속도로 데이터를 전송하며, 약 10 미터 범위의 전송거리에서 주로 이용되는 기술이다.
또한, 상기 위치인식 UWB 방식은 상기 일반 UWB 방식과 동일하게 3.1 GHz 내지 10.6 GHz의 무선주파수 대역을 이용하고, 1 Mbps의 데이터 전송속도이며, 약 50 미터 범위의 전송거리에서 주로 이용되는 기술이다.
상기 UWB 방식은 넓은 주파수 대역 또는 스펙트럼에 걸쳐 낮은 전력으로 대용량의 데이터 정보를 전송하는 무선통신 기술이고, 주로 군사용에 사용된다.
주요한 특징으로는 송신출력의 전력 스펙트럼 밀도를 낮게 하여 간섭을 최소화함으로 보안성이 우수하고, 10 미터 이내의 거리에서 수백 Mbps의 고속 데이터 전송이 가능하며, 단수 사용자인 경우의 송수신 회로가 단순하고, 기술 표준으로 TI 중심의 MBOA(MULTI-BAND OFDM ALLIANCE) 방식과 FREE-SCALE의 듀얼밴드 CDMA UWB 방식이 있으며, 홈네트워크의 무선화와 가전제품 및 컴퓨터 분야 등에서 응용되고 있다.
상기 무선랜(WLAN: WIRELESS LAN) 방식은 IEEE의 802.11 a 내지 n의 규격에 의한 것으로, 2.4 GHz, 5 GHz의 무선주파수 대역을 이용하고, 11 내지 600 Mbps의 데이터 전송속도이며, 20 내지 100 미터 범위의 전송거리에서 주로 이용되는 기술이다.
상기 무선랜 방식의 경우에도 망(NETWORK) 접속, 전력소모, 경제성 등에서 우수한 기술이며, 홈네트워크, 센서 네트워크 등에서 통신모듈로 사용되고, LAN(LOCAL AREA NETWORK) 기반 망과 단말기 사이를 무선주파수로 접속하는 기술이다.
주요한 특징은 2.4 GHz의 ISM 대역에서 20 MHz의 채널 대역폭으로 11 Mbps 또는 32 Mbps의 속도로 데이터를 전송하며, 미국의 경우 11 채널이 확보되고 한국의 경우 13 채널이 확보되며, 일본의 경우 14 채널이 확보되어 있다.
상기 제 1 중계 안테나(120) 및 제 2 중계 안테나(130)는 중계 신호를 무선으로 송신하고 수신하기 위하여 해당 무선주파수 신호에 적합하게 구성되며, 상기 중계 신호가 적외선(IrDA) 인 경우는 빛을 이용하므로 무선주파수용 안테나(ANTENNA)가 사용되지 않는 대신에, 적외선 신호를 발생하는 발광부와 상기 발생된 적외선 빛을 수신하는 수광부가 사용된다.
상기 중계수신기(140)는 상기 중계기(110)로부터 수신되는 중계 신호를 분석하고 변조(MODULATION)된 방식을 확인하여 해당 방식으로 복조(DEMODULATION)하며, 상기 복조된 텔레비전 방송신호를 설정된 소정 레벨(LEVEL)로 정합시켜 상기 텔레비전 수상기(150)의 안테나 단자에 출력한다.
상기 텔레비전 수상기(150)는 상기 중계수신기(140)가 안테나 단자에 공급하는 텔레비전 방송신호에 의하여 양호한 레벨로 텔레비전의 지상파 방송 신호를 입력하고, 내장된 튜너에 의하여 선호하는 채널을 선택하여 지정된 콘텐츠를 시청 또는 감상한다.
상기와 같은 구성은 텔레비전 방송신호를 중계기(110)가 유선 또는 무선으로 수신하고 선택된 방식으로 변조된 중계 신호를 전송하면 중계수신기(140)에서 수신하며, 텔레비전 방송신호로 복조하여 텔레비전 수상기(150)의 안테나 단자에 출력한다.
그러므로 텔레비전 수상기(150)는 상기 텔레비전 방송국(50)에서 송출하는 원래의 텔레비전 방송신호와 동일한 신호를 안테나 단자를 통하여 입력하고, 튜너에 의하여 채널을 선국하여 시청한다.
도 3 을 참조하여, 본 발명의 일예에 의한 것으로 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치의 중계기와 중계수신기를 설명한다.
상기 중계기(110)는 밴드패스 필터(BAND PASS FILTER: BPF)(112), 변조부(114), 송신부(116)를 포함하는 구성이고, 상기 중계수신기(140)는 수신부(142), 복조부(144), 정합부(146)를 포함하는 구성이다.
상기 밴드패스 필터(BPF)(112)는 일예로, 지상파 텔레비전 방송을 위하여 할당된 무선주파수 대역인 약 50 MHz 내지 810 MHz 대역의 무선주파수(RF) 신호를 통과 시키고, 상기 50 MHz 이하 및 810 MHz 이상 대역의 무선주파수 신호는 잡음성(NOISE) 신호로 분류하고 차단하여 제거한다. 상기와 같이 잡음성 신호가 제거된 텔레비전 방송 대역의 무선주파수 신호는 변조부(114)에 인가된다.
상기 변조부(114)는 상기 입력되는 텔레비전 방송 대역의 신호를 선택된 방식의 중계 신호로 변조하여 상기 송신부(116)에 인가한다.
상기 텔레비전 방송 신호를 중계 신호로 변조하는 방식은 와이브로(WiBro) 방식과 적외선(IrDA) 방식과 블루투스(BLUETOOTH) 방식과 지그비(ZigBee) 방식과 유더블유비(UWB) 방식과 무선랜(WLAN) 방식 등이 포함된다.
상기 변조부(114)는 상기 열거된 변조방식을 모두 내장하고 제어에 의하여 선택된 방식으로 변조하거나 또는, 가격적인 문제를 고려하여 선택된 어느 하나 이상의 방식을 내장하여 변조한다.
상기 송신부(116)는 상기 변조된 중계 신호를 설정된 소정 레벨로 전력증폭하고 제 1 중계 안테나(120)에 인가한다.
상기 송신부(116)의 전력증폭은 고주파인 무선주파수(RF) 신호의 전력을 증폭하는 것이므로 외부로부터 잡음의 영향을 받지 않도록 하는 동시에 내부 발진 신호가 유입되지 않도록 한다.
또한, 상기 송신부(116)는 상기 변조부(114)로부터 적외선 방식으로 변조된 신호가 인가되는 경우는 적외선의 빛 신호가 출력되는 구조를 포함한다.
상기 중계수신기(140)의 수신부(142)는 제 2 중계 안테나(130)로부터 수신되어 인가되는 중계 신호를 입력하고 송신한 방식으로 검출하여 상기 복조부(144)에 출력한다.
일예로, 상기 수신부(142)는 상기 중계기(110)가 와이브로(WiBro) 방식으로 변조하여 송신한 경우, 수신된 신호를 와이브로(WiBro) 방식으로 입력하므로 와이브로 방식으로 변조된 중계신호를 검출하고, 수신된 신호가 블루투스 방식이면 블루투스 방식으로, 지그비 방식이면 지그비 방식 등과 같이 해당 방식으로 검출한다.
상기와 같은 각 중계 신호의 변조방식은 각각 사용되는 무선주파수 대역의 상이함을 구분하므로 확인하며, 또는, 사전에 설정된 제어명령에 의하여 확인한다.
또한, 상기 수신부(142)는 상기 중계기(110)의 송신부(116)로부터 적외선의 빛 신호가 전송되는 경우, 상기 적외선의 빛 신호를 수신하는 구조이다.
상기 복조부(144)는 상기 수신부(142)로부터 입력되는 중계 신호를 분석하므로 변조 방식을 확인하고 해당 방식으로 복조하므로 원래의 텔레비전 방송 신호로 복구하여 상기 정합부(146)에 출력한다.
상기 복조부(144)에는 중계기(110)의 변조부(114)에 구비된 변조 방식을 모두 포함하고 있는 것으로, 일예로, 와이브로 방식과 적외선 방식과 블루투스 방식과 지그비 방식과 유더블유비 방식과 무선랜 방식 등을 모두 구비하거나 선택된 어느 하나 이상의 복조 방식을 선택적으로 구비한다.
상기 정합부(146)는 복조부(144)로부터 입력되는 텔레비전 방송신호를 설정된 소정 레벨로 조절하므로 상기 텔레비전 수상기(150)의 안테나 단자에서 정합상태로 입력하도록 제어하여 출력한다.
도 4 를 참조하여 본 발명의 일예에 의한 것으로 중계기를 구성하는 변조부를 설명하면, 스위치부(200), 와이브로 변조부(210), 적외선 변조부(220), 블루투스 변조부(230), 지그비 변조부(240), 유더블유비(UWB) 변조부(250), 무선랜 변조부(260)가 포함되는 구성이다.
상기 스위치부(200)는 입력되는 텔레비전 방송신호를 제어에 의하여 선택된 변조방식의 경로에 전달한다.
상기 와이브로 변조부(210)는 상기 스위치부(200)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 텔레비전 방송 대역의 신호를 와이브로 방식에 할당된 무선주파수 대역의 신호로 변조한 중계 신호를 출력한다.
상기 적외선 변조부(220)는 상기 스위치부(200)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 텔레비전 방송 대역의 신호를 적외선(IrDA) 방식에 할당된 주파수 대역의 신호로 변조한 중계 신호를 출력한다.
상기 블루투스 변조부(230)는 상기 스위치부(200)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 텔레비전 방송 대역의 신호를 블루투스(BLUETOOTH) 방식에 할당된 무선주파수 대역의 신호로 변조한 중계 신호를 출력한다.
상기 지그비 변조부(240)는 상기 스위치부(200)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 텔레비전 방송 대역의 신호를 지그비(ZigBee) 방식에 할당된 무선주파수 대역의 신호로 변조한 중계 신호를 출력한다.
상기 유더블유비 변조부(250)는 상기 스위치부(200)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 텔레비전 방송 대역의 신호를 유더블유비(UWB) 방식에 할당된 무선주파수 대역의 신호로 변조한 중계 신호를 출력한다.
상기 무선랜 변조부(260)는 상기 스위치부(200)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 텔레비전 방송 대역의 신호를 무선랜(WLAN) 방식에 할당된 무선주파수 대역의 신호로 변조한 중계 신호를 출력한다.
도 5 를 참조하여 본 발명의 일예에 의한 것으로 중계수신기를 구성하는 복조부를 설명하면, 스위치부(300), 와이브로 복조부(310), 적외선 복조부(320), 블루투스 복조부(330), 지그비 복조부(340), 유더블유비 복조부(350), 무선랜 복조부(360)를 포함하는 구성이다.
상기 스위치부(300)는 상기 수신부(142)로부터 입력되는 중계 신호의 변조방식을 분석하고 해당 복조방식의 경로를 선택하여 전달한다.
상기 와이브로 복조부(310)는 상기 스위치부(300)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 중계 신호를 와이브로 방식으로 복조하여 복구된 텔레비전 방송신호를 출력한다.
상기 적외선 복조부(320)는 상기 스위치부(300)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 중계 신호를 적외선 방식으로 복조하여 복구된 텔레비전 방송신호를 출력한다.
상기 블루투스 복조부(330)는 상기 스위치부(300)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 중계 신호를 블루투스 방식으로 복조하여 복구된 텔레비전 방송신호를 출력한다.
상기 지그비 복조부(340)는 상기 스위치부(300)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 중계 신호를 지그비 방식으로 복조하여 복구된 텔레비전 방송신호를 출력한다.
상기 유더블유비 복조부(310)는 상기 스위치부(300)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 중계 신호를 유더블유비 방식으로 복조하여 복구된 텔레비전 방송신호를 출력한다.
상기 무선랜 복조부(360)는 상기 스위치부(300)에 의하여 선택되고 활성화 상태로 운용되는 것으로, 상기 입력되는 중계 신호를 무선랜 방식으로 복조하여 복구된 텔레비전 방송신호를 출력한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 상기 텔레비전 방송국(50)이 방송하는 신호가 상기 텔레비전 수상기(150)에 의하여 유효한 레벨로 수신되지 않는 음영지역 또는 난시청지역에서 유효한 레벨의 텔레비전 방송신호를 수신하도록 하는 동시에 상기 텔레비전 수상기의 이동성을 확보하는 장점이 있다.
일예로, 상기 텔레비전 방송국(50)이 지상파 텔레비전 방송신호를 송출하는 경우, 상기 송출하는 무선주파수 신호를 F1 이라고 가정하고, 중계기(110)에서 F2의 무선주파수 신호로 변조하여 무선송신하며, 중계수신기(140)에서 F2 무선주파수 신호를 수신하고 F1 무선주파수 신호로 변환하는 복조처리하며, 상기 복조된 F1 무선주파수 신호의 레벨을 설정된 소정 레벨로 조정하여 텔레비전 수상기(150)의 안테나 단자로 출력하므로, 상기 텔레비전 안테나 단자는 텔레비전 방송국(50)이 송출하는 F1 무선주파수 신호를 직접 수신하는 것과 동일한 동시에 설정된 영역에서의 이동성이 보장된다.
본 발명을 일예로 설명하였으나, 반드시 이러한 일예에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 일예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 일예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 텔레비전 방송신호를 무선과 유선 방식 중에서 선택된 어느 하나의 방식으로 수신하는 텔레비전 안테나;
    상기 텔레비전 안테나와 접속하고 상기 텔레비전 방송신호를 입력하여 잡음성분을 제거하며 중계 신호로 변조하여 설정된 소정 레벨로 무선 송신하는 중계기;
    상기 중계기의 중계 신호를 무선수신하고 텔레비전 방송신호로 복조하며 레벨을 정합시켜 출력하는 중계수신기; 및
    상기 중계수신기와 안테나 단자를 통하여 접속하고 텔레비전 방송신호를 입력하며 선국된 채널의 방송신호를 시청하는 텔레비전 수상기; 를 포함하여 이루어지는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계기에 접속하고 중계 신호를 정합상태로 무선 송신하는 제 1 중계 안테나;
    상기 중계수신기에 접속하고 중계 신호를 정합상태로 무선 수신하는 제 2 중계 안테나; 를 더 포함하여 이루어지는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계 신호는 와이브로 신호와 적외선 신호와 블루투스 신호와 지그비 신호와 유더블유비(UWB) 신호와 무선랜 신호 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중계기는,
    상기 텔레비전 안테나로부터 수신되어 입력되는 잡음성분을 차단 제거하고 텔레비전 방송신호의 주파수 대역을 통과시키는 밴드패스 필터;
    상기 밴드패스 필터로부터 인가되는 텔레비전 방송신호의 주파수 대역을 중계 신호로 변조하는 변조부;
    상기 변조부의 중계 신호를 설정된 소정 레벨로 출력하는 송신부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 변조부는,
    상기 밴드패스 필터로부터 입력되는 텔레비전 방송신호를 제어에 의하여 선택된 변조방식의 경로에 전달하는 스위치부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 와이브로 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 와이브로 변조부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 적외선 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 적외선 변조부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 블루투스 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 블루투스 변조부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 지그비 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 지그비 변조부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 유더블유비 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 유더블유비 변조부; 및
    상기 스위치부로부터 인가되는 텔레비전 방송신호를 무선랜 방식의 신호로 변조하여 중계 신호로 출력하는 무선랜 변조부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 변조부는 상기 와이브로 변조부와 적외선 변조부와 블루투스 변조부와 지그비 변조부와 유더블유비 변조부와 무선랜 변조부 중에서 선택된 어느 하나 이상을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 송신부가 출력하는 중계 신호는 상기 제 1 중계 안테나에 의하여 무선 송신하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중계수신기는,
    상기 중계기가 무선 송신한 중계 신호를 입력하고 검출하는 수신부;
    상기 수신부의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 변환하는 복조부;
    상기 복조부의 텔레비전 방송신호를 텔레비전의 안테나 수신단자에 정합상태로 출력하는 정합부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 복조부는,
    상기 수신부로부터 입력되는 중계 신호의 변조 방식을 분석하고 지정된 경로를 선택하여 전달하는 스위치부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 와이브로 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 와이브로 변조부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 적외선 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 적외선 변조부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 블루투스 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 블루투스 변조부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 지그비 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 지그비 변조부;
    상기 스위치부로부터 인가되는 유더블유비 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 유더블유비 변조부; 및
    상기 스위치부로부터 인가되는 무선랜 방식의 중계 신호를 텔레비전 방송신호로 복조하여 출력하는 무선랜 변조부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복조부는 상기 와이브로 복조부와 적외선 복조부와 블루투스 복조부와 지그비 복조부와 유더블유비 복조부와 무선랜 복조부 중에서 선택된 어느 하나를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 제 2 중계 안테나로부터 무선 수신된 중계 신호를 입력하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 정합부는 상기 텔레비전 방송신호를 설정된 소정 레벨로 상기 텔레비전의 안테나 수신단자에 출력하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 텔레비전 방송신호 무선 중계 장치.
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