KR20130018182A - 신호 평가 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR20130018182A
KR20130018182A KR1020120087689A KR20120087689A KR20130018182A KR 20130018182 A KR20130018182 A KR 20130018182A KR 1020120087689 A KR1020120087689 A KR 1020120087689A KR 20120087689 A KR20120087689 A KR 20120087689A KR 20130018182 A KR20130018182 A KR 20130018182A
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골람 호세인 아자디
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소니 주식회사
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Abstract

디지털 텔레비전 수신기는, 스마트 안테나에 이용가능한 다수의 수신 방향들 중 하나를 특정하는 구성 데이터를 스마트 안테나로 송신하도록 동작가능한 스마트 안테나 시그널링 수단, 기설정된 이벤트를 검출하도록 동작가능한 이벤트 모니터링 수단, 및 검출된 기설정된 이벤트에 응답하여 그리고 현재의 수신 방향 및 상기 현재의 수신 방향의 양측에 인접한 이용가능한 수신 방향들 각각에 대해, 상기 수신기로부터 채널 임펄스 응답의 추정값을 획득하고, 상기 채널 임펄스 응답의 최대값을 구하고 - 상기 최대값은 주 신호 경로에 대응함-, 하나 이상의 추가 신호 경로에 대응하는 채널 임펄스 응답값들을 포함하는 상기 채널 임펄스 응답의 값들의 평균을 계산하고, 및 각각의 품질값을 상기 최대값 대 상기 채널 임펄스 응답의 값들의 평균의 비율로서 계산하도록 동작가능한 스마트 안테나 구성 추정기; 및 가장 큰 각각의 품질값에 대응하는 방향을 현재의 구성 설정값에 대한 새로운 수신 방향으로서 선택하도록 동작가능한 선택 수단을 포함한다.

Description

신호 평가 시스템 및 방법{SIGNAL EVALUATION SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 신호 평가 시스템 및 방법에 관한 것이다.
지상파 비디오 방송을 실내에서 성공적으로 수신하는 것은 자주 어려움에 직면한다. 아날로그 TV 방송의 경우, 수신 장애(poor reception)는, 익숙한 이미지 아티팩트 이를 테면 고스팅 및 스노우 영상(snowy pictures)을 동반한 완만한 화질 열화(a graceful degradation of image quality)로 특징지어진다.
이와 대조적으로, 디지털 지상파 텔레비전(DTT)의 등장으로 수신기 입력에 수신된 신호의 품질이 소정의 임계값을 초과하는 동안에 수신된 영상의 품질이 향상되었다. 그러나, 이 임계값 미만에서는 화질이 급격히 떨어지거나 또는 영상이 완전히 사라진다('브릭월(brick-wall) 수신 성능'이라고 지칭함). 그러나, 셋톱(set-top)을 이용한 실내 수신의 경우, 수신 신호의 품질이 이 성능 임계값 미만으로 되는 안테나 수신 상태가 자주 발생하여, 사용자가 개인적으로 불편을 겪게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 소위 '스마트 안테나'를 이용할 수 있다. 이러한 스마트 안테나는 선택되는 각각의 수신된 TV 채널에 대한 안테나 수신 특성을 개조하고 바람직하게 이를 최적화하는 구성 데이터(configuration data)를 수신할 수 있는 액티브(조향가능한) 방향성 안테나를 포함한다. 이러한 기술을 용이하게 활용하기 위해, 미국 소비자 가전 협회(CEA)는 CEA-909 표준으로 알려진 구성 데이터 표준을 개발하였다.
CEA-909 표준은 주어진 TV 채널에 대한 구성 신호를 수신기로부터 스마트 안테나로 제공하며, 이 구성 신호는 대략적(coarse) 방향 사양에 2비트, 정교한(fine) 방향 사양에 2비트, 수평 또는 수직 편광을 지정하는 데 1비트, 이득 레벨을 지정하는 데 2비트, 그리고 채널 번호를 지정하는 데 7비트를 포함한다.
도 1은 네 개의 대략적 방향값 N과 네 개의 정교한 방향값 M이 결합([N, M])하여 어떻게 16개의 조향가능한 스마트 안테나 방향을 제공하는지를 예시한다. 16개의 방향과 N 및 M에 대한 네 개의 값들은 비제한적인 예임을 인식할 것이다.
처음에 주어진 TV 채널에 대한 적절한 구성을 선택하기 위해, 이용가능한 구성의 모든 가능한 순열은 아니더라도 일부에 대한 신호 수신을 평가하는 것이 필요하다. 이러한 일은 아주 긴 프로세스일 수 있다. 그러한 평가는 전형적으로 수신된 신호 강도, 및 신호 품질의 조합을 기반으로 한다.
수신된 신호의 신호 강도는 예를 들어 신호 대 잡음비로부터 추정될 수 있으며, 이것은 다시 예를 들어 (변조 에러율과 유사한 방식으로) 사용 중인 변조 방식의 컨스텔레이션(constellation)에서 대상 심볼(target symbol)로부터의 신호의 편차에 의거하여 결정될 수 있다. 신호 강도에 대한 다른 지표(indicators)는 무선 주파수(RF) 신호 강도 또는 자동 이득 조절 시스템의 이득값을 포함한다.
한편, 신호 품질의 지표는 복조된 신호의 비트 에러율(BER)과 같은 척도(metrics)를 포함한다. 특히, TV 채널의 시청을 허용하는 임계 비트 에러율은 매우 낮아서, 많이 시간이 경과한 다음에 통계적으로 중요한 BER 추정값을 얻을 수 있다. 이것은 많은 스마트 안테나의 순열을 평가할 필요성과 함께, 스마트 안테나를 구성하거나 재구성하는 프로세스를 악화시킬 수 있다.
따라서, 디지털 수신기의 설계자에 의해 사용되는 신호 강도 및/또는 신호 품질 지표들 중 하나 또는 둘 다를 극대화하는 안테나 구성을 선택하는 것처럼, 그러한 지표들을 조합하면 수신기의 반응은 물론 수신 신호의 품질도 결정된다.
결과적으로, 그러한 지표를 가능한 한 개선하고 다시 스마트 안테나를 구성할 때 디지털 수신기 반응과, 수신된 신호의 결과적인 품질을 모두 개선하는 것이 바람직하다.
제1 양태에서, 디지털 TV 수신기에 의해 신호 수신을 재평가는 방법이 청구항 1과 같이 제공된다.
다른 양태에서, 디지털 텔레비전 수신기가 청구항 9와 같이 제공된다.
본 발명의 다른 양태 및 특징들은 첨부의 특허청구범위에서 규정된다.
이제 본 발명의 실시예가 첨부의 도면을 참조하여 예를 들어 설명될 것이다.
도 1은 CEA-909 컴플라이언트 스마트 안테나에 이용가능한 수신 방향의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 신호 평가 시스템의 개략적인 도면이다.
도 3은 다중 경로 신호를 수신하는 디지털 TV 수신기로부터의 채널 임펄스 응답(CIR)의 개략적인 도면이다.
도 4a는 제1 스마트 안테나 방향의 CIR 전력의 개략적인 도면이다.
도 4b는 제2 스마트 안테나 방향의 CIR 전력의 개략적인 도면이다.
도 5는 여덟 개의 DVB-T 채널에 대한 수신값 및 성능값으로 이루어진 테이블이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 TV 수신기 수신 체인의 개략적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라, 스마트 안테나를 초기에 구성하는 스캐닝 프로세스의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라, 스마트 안테나를 초기에 구성할 때 사용되는 소위 블라인드(blind) 탐색 프로세스의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라, 스마트 안테나를 초기에 구성할 때 사용되는 이득 평가 프로세스의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 품질 인자 평가 프로세스의 흐름도이다.
도 11은 여섯 개의 DVB-T 채널에 대한 수신값 및 성능값으로 이루어진 테이블이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 구성 추적 프로세스의 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 이득 추적 프로세스의 흐름도이다.
도 14a는 본 발명의 실시예에 따른 지향성 테스팅 프로세스의 흐름도이다.
도 14b는 본 발명의 실시예에 따른 지향성 추적 프로세스의 흐름도이다.
신호 평가 시스템 및 방법이 개시된다. 이하의 설명에서는, 본 발명의 실시예의 철저한 이하를 제공하고자 구체적인 많은 세부내용이 제시된다. 그러나, 당업자에게는 이러한 구체적인 세부내용을 본 발명을 실시하는 데 이용할 필요가 없음이 명백할 것이다. 반대로, 당업자에게 공지된 구체적인 세부내용은 적절한 위치에서 명료성을 기하기 위하여 생략된다.
이제 도 2를 참조하면, 디지털 TV 수신기(1000)는 다음으로 제한되지 않지만 DVB-T, DVB-T2 및/또는 ISDB-T 표준을 따르는 것들과 같은 지상파 디지털 TV 신호를 수신하도록 동작가능하다. 이 수신기는 전형적으로 셋톱 스마트 안테나(1010)로부터 동축 케이블(1002)을 통해 그러한 신호를 획득한다.
스마트 안테나(1010)는 안테나 제어기(1020), 및 예를 들어 안테나 제어기에 의해 설정된 위상 지연을 이용하여 조향가능한 안테나 어레이와 같은 조향가능한 안테나(1030)를 포함한다.
조향 방향을 설정하거나 다른 방법으로 스마트 안테나를 구성하기 위해, 디지털 TV 수신기는 CEA-909 표준에 따른 구성 데이터를 제어 케이블(1004)을 이용하여 스마트 안테나에 송신한다.
디지털 TV 수신기의 경우, 스마트 안테나의 구성을 평가하고 선택하는 초기 프로세스는 세 부분으로 분류된다.
첫 번째로, 주어진 RF 채널에 대해 스마트 안테나의 각 구성마다, 전술한 신호 강도 및/또는 신호 품질의 지표를 모니터한다. 두 번째로, 최적의 신호 강도 및/또는 신호 품질을 발생하는 스마트 안테나의 구성을 선택하거나, 또는 그러한 측정값을 기반으로 한 어떤 다른 기준을 선택한다. 세 번째로, 이러한 구성을 채널 번호와 연계하여 저장하고 요청시 이를 CEA-909 표준을 이용하여 스마트 안테나에 전송한다.
통상의 시스템에서, RF 신호 강도와 같은 신호 강도가 평가될 수 있다. 그러나, 다중 경로 상태에서 이것은 다수의 신호 경로에 걸쳐서 분포된 신호 강도를 적절히 구별하지 못하고 그래서 다중 경로 수신 상태가 양호한지 나쁜지 적절히 구별하지 못한다는 단점이 있다. 수신기에서 (예를 들어 수신된 심볼 및 심볼 컨스텔레이션(symbol constellation)을 참조하여) 다중 경로 신호 상태를 해결하는 후속 기술들은 복잡하고 속도가 느린 경향이 있다.
이제 또한 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에서, 통상의 디지털 TV 수신기는 다중 경로 또는 다른 채널 장애로 어려움을 겪는 수신된 신호를 등화하기 위해 채널 추정을 수행할 것이라고 인식하였다. 이러한 프로세스의 일환으로, 디지털 TV 수신기는 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) 또는 그러한 CIR을 유도할 수 있는 주파수 응답을 발생할 것이다. 예를 들어, OFDM 시스템에서, 역 FFT의 수행시 CIR 추정값을 획득할 수 있도록 OFDM 심볼의 소정 서브캐리어들에 대해 파일럿 신호가 포맷화된다. 그 결과, CIR은 채널 등화를 위해(즉, 수신기 체인에서의 일반적인 처리와 같이, 스마트 안테나 구성과는 다른 목적을 위해) 이미 수행되고 있는 기존의 채널 추정으로부터 획득될 수 있다.
도 3은 y축이 정규화된 응답이고 x축이 시간(밀리초 단위)인 다중 경로 상태에서의 RF 채널의 전형적인 CIR를 도시한다. CIR 내에서, 주 경로(301)로부터의 신호 응답뿐만 아니라, 더 길고 더 짧은 경로(303, 305)에 대한 응답 샘플들이 식별될 수 있다. 또한, 잡음 및 다른 간섭에 대한 응답(307)도 볼 수 있다. 이러한 응답값들은 주 경로 응답으로 정규화될 수 있다.
그 결과, 본 발명의 실시예에서, 주 신호 경로에 대한 응답(또는, 더욱 일반적으로는, CIR에서의 피크 샘플) 대 다른 경로로부터의 신호에 대한 응답을 포함하는 나머지 응답의 평균의 비율로서 품질 지표 또는 Q 인자(Q-factor)가 유도된다.
따라서,
Figure pat00001
비록 일부 실시예에서는 바이어스된 평균(biased mean)이 바람직하지만, 평균 추정값(바이어스된 또는 언바이어스된 평균)에서 최대값을 배제하거나 배제하지 않은 변수들 모두는 등가인 것으로 고려될 수 있다.
따라서, 특히 이러한 Q 인자는 신호 대 잡음비를 정량화하지는 않지만, 그보다는 차라리 주 신호 경로(CIR 내에서 피크 샘플에 대응하는 것으로 추정됨)와, 추가 신호 경로들 및 채널 임펄스 응답의 다른 나머지 응답들 간의 비율을 정량화한다.
그 결과, 유리하게 더 양호한 다중 경로 상태로 유도하는 스마트 안테나 구성을 더 양호하게 구별할 수 있다. 예를 들면, 지상파 디지털 TV 방송 수신은 안테나를 [0,0]으로 조향함으로써 결과적으로 강도가 같고 모두 강도가 N인 세 신호 경로를 수신할 수 있다. 한편, 안테나를 [0,1]으로 조향하면 주 신호 경로가 이전보다 강하고 다른 신호 경로가 더 약하지만, 전체 강도가 총 N-1인 세 신호 경로를 수신할 수 있다. 이 경우, 종래 기술의 시스템은 차선책의 방향[0,0]을 선택할 수 있으며, 반면에 전술한 Q 인자는 더 양호한 구성으로서 위치[0,1]를 선택할 것이다.
그 대신에 dB 단위의 CIR 전력을 취하면, Q 인자 역시 다음과 같이 등가적으로 dB 단위로 표현될 수 있다.
Figure pat00002
도 4a 및 도 4b는 두 가지 상이한 스마트 안테나 구성에서의 CIR 전력에 대한 dB 단위의 Q 인자를 예시한다. 여기서, 그 전력을 최대 응답으로 정규화하면 각 경우에서 CIRmax는 0dB가 된다. 이 예에서, 안테나를 도 4b의 새로운 방향의 지점으로 구성함으로써, Q 인자는 거의 6dB 만큼 개선된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 디지털 TV 수신기의 테스트 및 스마트 안테나의 동작 동안에 획득한 여덟 개의 DVB-T 채널을 수신하는 스마트 안테나 구성 설정값들을 목록화한 테이블이다. 채널들 중 두 개(채널 1 및 2)는 약하고, 채널 4 및 8에 대응하는 채널들을 복제한다. 특히, 채널 1 및 4의 신호 강도는 동일한 반면, 평가된 이들의 Q 인자들은 5dB 만큼 달라서, 각 신호마다 다중 경로 상태를 다르게 반영한다. (가장 가까운 송신기로부터의) 주 전송의 경우, 채널 3 내지 8은 변조 에러율을 평가함으로써 산출되는 저속 추정에 따라 모두 양호한 신호 품질을 보여준다.
이제 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 디지털 TV 수신기 처리 체인의 비제한적인 예가 도시되어 있다.
직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호가 안테나(100)를 통해 수신되고 튜너(102)에 의해 검출된 다음 아날로그-디지털 변환기(104)에 의해 디지털 형태로 변환된다. 보호 구간(guard interval) 제거 프로세서(106)는 수신된 OFDM 심볼에서 보호 구간을 제거하고, 그 다음에 그 데이터를 나타내는 변조 심볼들이 채널 추정기 및 정정기(110) 및 임베디드 시그널링 추출(디코딩) 유닛(111)과 결합하여 고속 푸리에 변환(FFT) 프로세서(108)를 이용하여 각 수신된 OFDM 심볼로부터 복구된다. 변조 심볼들은 주파수 디인터리버(112)에 공급되고, 이 주파수 디인터리버는 변조 심볼들과 OFDM 심볼 서브캐리어들 사이에서 역매핑을 수행하여 각각의 OFDM 심볼들로부터 변조 심볼 스트림을 구성한다. 그 다음, 프레임 디맵퍼(114)는 OFDM 전송 인터페이스의 시분할 다중화 구조의 상이한 프레임으로 전송된 변조 심볼들을 논리 채널들로 분리하고, 이어서 시간 디인터리버(115) 그리고 셀 디인터리버(116)라고 불리는 다른 디인터리버에 의해 시간 디인터리빙된다. 그리고 나서, 순환 지연 제거 유닛(117)은 순환 이동이 송신기에서 데이터에 도입된 경우 이를 제거한다. 그 다음, 복조된 데이터는 디맵퍼(118)를 통해 변조 심볼들로부터 복구되어 각 채널마다 비트 스트림이 생성된다. 그 다음, 비트 디인터리버(120)는 신호 내 어떤 비트 인터리빙을 역처리한다. 마지막으로, 에러 정정 디코더(121)는 에러를 정정하도록 구성되어 있으며 소스 데이터의 추정값을 복구한다.
전술한 수신기의 통상적인 구성요소들 외에, 도 6은 또한 전술한 바와 같이 현재 채널에 대한 CIR 또는 CIR 전력을 수신하는 구성 추정기(125)를 도시하고 있으며, 이 구성 추정기는 바람직한 스마트 안테나 구성을 추정하고 선택하도록 동작가능하다. 이러한 구성은 이어서 포맷화되어 CEA-909 컴플라이언트 송신기(127)에 의해 (예를 들어 USB 케이블(1004)을 통해) 스마트 안테나로 전송된다. 전형적으로, 디지털 TV 수신기의 CPU(도시되지 않음)는 소프트웨어 명령으로 동작가능하여 구성 추정기로서 작용한다. 대안으로, 이러한 구성 추정기가 전용 하드웨어를 포함한 경우, CEA-909 컴플라이언트 송신기가 구성 추정기 내에 내장될 수 있음을 인식할 것이다. 그 밖의 다른 하드웨어 및 소프트웨어 구성은 당업자에게 자명할 것이다.
보다 일반적으로 (예를 들어 채널 추정 동안에) 일반적인 수신 처리의 결과로서 유도될 수 있는 CIR 또는 CIR 전력 또는 데이터를 생성하는 어떤 적절한 통상의 디지털 TV 수신기는 전술한 바와 유사한 방식으로 구성 추정기 및 CEA-909 컴플라이언트 송신기를 포함하도록 개조될 수 있음을 인식할 것이다.
이제 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에서, 그러한 디지털 TV 수신기에 의해 수행되는 초기 스캐닝 프로세스는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
제1 단계(s3210)에서, 디지털 TV 수신기는 시퀀스 내 첫 번째 채널에서 시작하여 스캔할 N개의 RF 채널들 중 다음 채널부터 수신하기 위해 초기화된다. 필요하다면, 스마트 안테나와의 어떤 초기 핸드셰이킹(handshaking) 프로세스도 또한 수행된다.
제2 단계(s3220)에서, 구성 추정기는 소위 블라인드 탐색(아래에서 도 8에 대한 언급을 참조)을 실행하여 스마트 안테나에 이용가능한 방향들 중 일부 또는 바람직하게는 모두에 대한 Q 값을 추정한다. 선택적으로, 이와 같은 블라인드 탐색은 CEA-909 하에 있는 스마트 안테나에 이용가능한 네 개의 이득 설정값 중 가장 낮은 이득 설정값에서 먼저 수행된다. 블라인드 탐색 결과는 가장 큰 검출된 Q 값에 대응하여 선택된 스마트 안테나의 방향 DirQ 이다.
다음과 같은 네 가지 선택적인 단계들은 Q 인자 추정에 예기치 못한 문제가 존재하는 경우에 디지털 TV 수신기에 적절한 폴백(fallback) 위치를 제공한다.
선택적으로, 제3 단계(s3230)에서, 선택된 안테나 방향에 대한 대응하는 변조 에러 검출 측정값(MERQ)가 얻어질 수 있다. 더 선택적으로, 이때 두 측정값의 RF 상태 중 더 가까운 상태를 제공하기 위해 그 방향에 대한 Q 인자(QQ)가 또한 재추정될 수 있다.
그 다음, 선택적으로, 제4 단계(s3240)에서 (예를 들어, 전술한 단계(s3220) 동안에 동시에 측정된) 가장 높은 RF 신호 강도에 의거하여 스마트 안테나의 방향 DirRF가 선택될 수 있다.
이 단계는 단계(s3220)의 블라인드 탐색의 일부를 구성할 수 있어, 스마트 안테나의 각 위치를 두 번 조향할 필요없이 선택 집합 모두가 동시에 만들어질 수 있음을 인식할 것이다. 이 경우, 단계(s3230)는 단계(s3240) 후에 올 수 있다.
선택적으로, 제5 단계(s3250)에서, 이와 같이 선택된 제2 방향에 대한 대응하는 변조 에러 검출 측정값(MERRF)이 얻어질 수 있다. 또한, 선택적으로, 그 방향에 대한 Q 인자(QRF)도 역시 재추정될 수 있다.
선택적으로, 제6 단계(s3260)에서, 구성 추정기는 MERQ와 MERRF를 비교하고, MERQ+0.5 > MERRF(여기서 MER 값들은 dB 단위임)인 경우 최종적으로 DirQ가 선택되고, 그렇지 않으면 최종적으로 DirRF가 선택된다. 즉, Q 인자 구성 선택을 선정하는 것을 선호하는 경우에는 0.5dB 바이어스가 존재한다. 따라서, RF 신호 강도 추정값에 대해 크게(예컨대, 0.5dB 만큼) 밑도는 것으로 보이지 않는 한 Q 인자 추정값에 기반한 방향이 선택된다. 이러한 바이어스 값은 비제한적이고 특정한 전송 방식에 숙련된 자에 의해 실험적으로 결정되거나, 또는 생략될 수 있음을 인식할 것이다. 또한 MER과 다른, BER과 같은 어떤 통상의 수신 성능 척도가 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 마찬가지로, RF 신호 강도와 등가의 기타 방안을 이용할 수도 있다. 이러한 방식으로 방향을 선택하는 것 외에, 더 선택적으로 이 채널에 대한 Q 인자로서 대응하는 재추정된 Q 인자(QRF 또는 QQ)가 선택될 수 있다.
안테나 방향 DirQ 또는 선택적으로 DirRF가 주어지면, 제7 단계(s3270)에서, 바람직한 이득 설정값이 평가되고(아래에서 도 9에 대한 언급 참조) 이에 따라 현재 채널에 대한 스마트 안테나의 구성이 업데이트된다.
제8 단계(s3280)에서, 현재 채널에 대한 구성이 디지털 TV 수신기의 메모리(도시되지 않음)에 저장된다. 이러한 구성은 전형적으로 다음으로 제한되지 않지만,
- RF 채널 주파수;
- 채널 번호;
- 대략적(Coarse) 방향 설정값;
- 정교한(Fine) 방향 설정값;
- 이득 설정값; 및
- 편광을 포함한다.
예를 들어, 다음 중 하나 이상이 또한 포함될 수 있다.
- 연관된 Q 인자 값(선택적으로 적용가능한 QRF 또는 QQ)
- 연관된 RF 신호 강도; 및
- 평가 동안에 획득한 MER
이러한 방식으로 저장될 수 있는 다른 값들은 당업자에게 자명할 것이다.
마지막으로, 제9 단계(s3290)에서, N개의 RF 채널들이 모두 탐색될 때까지 다음 채널에 대한 평가가 반복적으로 수행된다. 전술한 프로세스에서, 예를 들어 어떤 안테나 방향에 대해 또한 선택적으로 어떤 이득 레벨에 대해 분석가능한 신호가 검출되지 않은 경우 채널을 빈 것으로 표시하고 다음 채널로 이동하는 것처럼, 여러 종료 조건이 선택적인 단계들로서 고려될 수 있음을 인식할 것이다.
이제 도 8을 참조하면, 구성 추정기에 의해 수행되는 소위 블라인드 탐색은 다음과 같은 단계들을 포함한다.
제1 단계(s3310)에서, CEA-909 포맷(대략적, 정교한)의 다음 방향의 스마트 안테나 값들이 설정된다. 처음에 이들 값들은 방향[0,0]으로 설정될 수 있다(도 1 참조). 이득이 0이고 디폴트 편광 설정값(예컨대, 수평)을 갖는 다른 구성 변수들도 초기화될 수 있다. 그 다음, 이러한 구성 설정값은 스마트 안테나에 송신될 수 있다. 또한, 구성 카운터 k는 k=0으로 초기화된다.
선택적으로, 제2 단계(s3320)에서, 디지털 TV 수신기는 간략한 튜닝 동작을 수행하여 현재 구성에 대해 복조 락(lock)을 이룰 수 있는지를 검출한다. 이룰 수 없다면, 선택적으로, 프로세스는 아래의 제5 단계로 건너뛸 수 있다.
세 번째 단계(s3330)에서, 구성 추정기는 현재의 스마트 안테나 구성에 대한 Q 인자 Qk를 평가한다(아래에서 도 10에 대한 언급을 참조).
선택적인 제4 단계(s3340)에서, 구성 추정기는 현재의 스마트 안테나 구성에 대한 RF 신호 강도 RFk를 평가한다. 도 6을 참조하면 디지털 TV 수신기 내 다른 곳에서 RF 신호 강도 값을 획득하는 어떤 적절한 데이터 링크가 제공될 수 있음을 인식할 것이다.
제5 단계(s3350)에서, 각각의 값들 0, 1, 2, 3에 대한 CEA-909 방향 값들은 내포된 루프(정교한, 이어서 대략적)에서 증분되어 다시 도 1에 예시된 16개의 조합을 생성한다. 각 반복마다, 현재의 방향 값들에 대해서 적어도 제1 및 제3 단계들과 선택적으로 제2 및 제4 단계들이 반복 수행된다. 또한, 각 반복마다, 구성 카운터 k도 역시 증분된다.
제6 단계(s3360)에서, (전술한 예에서) 방향[3,3]이 평가된 후, 구성 추정기는 Max[Qk(0,..,k...,15)] = QMAX를 평가하고 도 7의 스캐닝 프로세스에서 선택된 방향 DirQ로서 사용하기 위해 대응하는 대략적 및 정교한 방향 설정값을 반송한다. 선택적으로, 구성 추정기는 또한 QMAX를 반송한다.
선택적으로, 이 단계의 일부로서, 구성 추정기는 또한 Max[RFk(0,..,k...,15)] = RFMAX를 평가하고 도 7의 스캐닝 프로세스에서 선택된 방향 DirRF로서 사용하기 위해 대응하는 대략적 및 정교한 방향 설정값을 반송한다. 선택적으로, 구성 추정기는 또한 RFMAX를 반송한다.
이제 도 9를 참조하면, 구성 추정기에 의해 바람직한 이득 설정값을 평가하는 것은 다음과 같은 단계들을 포함한다.
제1 단계(s3410)에서, 선택된 방향 DirQ 또는 선택적으로 DirRF에 대해 CEA-909 포맷[대략적, 정교한]의 다음의 스마트 안테나 방향 값들이 설정되며, 이득은 CEA-909에서 이용가능한 네 개의 설정값들(0, 1, 2, 3) 중 가장 낮은 것으로 설정된다. 그 다음, 이러한 구성 설정값은 스마트 안테나로 송신된다. 또한, 구성 카운터 k는 k=0으로 초기화된다.
선택적인 제2 단계(s3420)에서, 디지털 TV 수신기는 간략한 튜닝 동작을 수행한다. 여기서 선택된 구성에 대해 복조 락이 이루어진다고 가정하지만, 이 조건은 물론 명시적으로 체크될 수 있고, 만일 그렇다면, 락이 이루어지지 않은 경우 현재의 이득 값은 무시할 수 있다.
제3 단계(s3430)에서, 현재 구성에 대한 신호 대 잡음비 SNRk가 기록된다. 특히, SNR은 동일한 다중 경로 상태에 대한 이득으로 조정된다. 그러므로, 스마트 안테나가 바람직한 이득의 평가 동안에 방향을 변경하지 않기 때문에, SNR은 이러한 상황에서 성능에 편리한 척도이다.
제4 단계(s3440)에서, 이득 값이 증분되고, (본 예에서) k=3인 경우 SNRk가 평가될 때까지 전술한 단계들이 적절하게 반복적으로 수행된다.
제5 단계에서, 구성 추정기는 Max[SNRk(0,..,k...,3)] = SNRMAX를 평가하고, 전술한 도 7의 스캐닝 프로세스로 대응하는 이득 파라미터 값(0, 1, 2, 또는 3)을 반송한다.
이제 도 10을 참조하면, 전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서, 구성 추정기에 의해 Q 인자를 평가하는 것은 다음과 같은 단계들을 포함한다.
제1 단계(s3510)에서, 디지털 TV 수신기의 기존의 통상적인 수신기 체인, 이를 테면 예를 들어 채널 추정기(110)로부터 채널 임펄스 응답이 획득된다. 바람직하게는, CIR 데이터는 직접 이용가능하지만, 대안으로 수신기 체인으로부터 얻은 데이터는 다음과 같은 처리, 예를 들어 수신기 체인에서 주파수 임펄스 응답만이 이용가능한 경우 구성 추정기가 역 FFT를 수행하여 CIR를 획득하는 처리를 필요로 할 수 있다. 또한, CIR은 dB 단위의 CIR 전력 형태를 취할 수 있다.
제2 단계(s3520)에서, CIR의 최대값이 구해진다. 이것은 주 신호 경로에서 발생되는 것으로 가정한다.
제3 단계(s3530)에서, 추가 신호 경로들에 대응하는 샘플값들을 포함하여 CIR의 평균이 계산된다. 전술한 바와 같이, 선택적으로 평균 계산에서는 이전 단계에서 구한 최대값을 제외할 수 있다.
제4 단계(s3540)에서, 전술한 수학식 1 또는 수학식 2에 따라서 채널 입력 응답의 최대값 대 채널 입력 응답의 평균값의 비율로서 Q 인자가 계산되며, 여기서 평균은 바이어스되거나 바이어스되지 않을 수 있다.
따라서, 도 7의 스캐닝 기능은, 측정된 Q값에 따라 최상의 스마트 안테나 방향을 평가한 다음에 최상의 이득값을 평가함으로써 디지털 TV 수신기의 각 채널마다 바람직한 구성 변수들의 집합을 검출할 수 있다. 선택적으로, 이러한 처리는 안전을 위해 다른 측정 방식(이를 테면 RF 신호 강도에 기반한 방식)과 병행하여 수행될 수 있다.
이러한 방식으로, 다중 경로 수신 상태의 지상파 디지털 TV 신호에 대한 스마트 안테나 구성의 초기 선택이 개선될 수 있다. 더욱이, MER 또는 BER과 같은 성능 평균화 방법과 비교하여, CIR의 순시(즉, 데이터 프레임 당) 특성이 그러한 방법을 이용한 시스템들보다 훨씬 빠른 초기 설정을 가능하게 해준다.
도 11을 참조하면, 먼저 본 발명의 실시예에 따라 구성된 스마트 안테나를 이용하고 그리고 나서 통상의 전방향성 안테나를 이용한 디지털 TV 수신기의 (도 5의 채널 3 내지 8에 대응하는) 여섯 개의 DVB-T 채널들에 대한 수신 성능을 비교하는 테이블을 도시한다. 두 시나리오에 대한 성능은 MER을 이용하여 동일하게 측정된다.
알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 구성된 시스템은 여섯 개의 RF 채널들 모두에 대해 평균 성능이 10dB 개선됨에 따라 전방향성 안테나보다 일관되게 성능이 낫다. 특히, 이러한 개선은 스마트 안테나를 이용하여 여섯 개의 채널 모두를 볼 수 있는 반면 전방향성 안테나를 이용해서는 아무것도 볼 수 없었음을 의미한다.
상이한 스마트 안테나 방향에 대한 Q 인자 측정으로 구별할 수 있는 다중 경로 상태는 일정하지 않을 수 있음을 인식할 것이다. 즉, 송신기와 수신기 간의 다중 전송 경로는 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 장기적으로, 이것은 대기 상태 및 지면 상태, 도시 건설, 또는 스마트 안테나가 배치된 룸의 개장으로 인해 발생할 수 있다. 단기적으로, 전송 경로는, 룸 안에 사람이 앉은 장소에도 영향받을 수 있으며, 물론 스마트 안테나가 부딪치거나 의도적으로 이동함에 따라 영향받을 수도 있다.
결과적으로, 스마트 안테나에서 특정 채널에 대해 선택된 구성 설정값은 주기적으로 재평가(이하 '추적')하는 것이 바람직하다. 그러나, 초기 설정 프로세스 동안과 달리, 그 이후에는 TV 사용자가 TV를 턴 온할 때 자신이 원하는 채널을 시청할 수 있을 것으로 예상된다.
다중 경로 상태의 전개를 추적하고 필요한 곳에서 현재 TV를 시청하는 데 영향을 덜 주면서 스마트 안테나 설정값을 재구성하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는, 스마트 안테나의 현재 방향에 바로 인접한 방향들은 허용가능한 시청 상태를 제공할 가능성이 있다고 가정한다. 따라서, 예를 들어, 스마트 안테나가 현재 방향[0,0]으로 설정되었다면, 사용자가 TV를 시청할 수 있는 역량에 영향을 크게 주지 않으면서 방향[3,3] 및 [0,1]이 테스트될 수 있다고 가정한다.
이러한 테스팅은 하나 이상의 이벤트에 의해 트리거될 수 있음을 인식할 것이다. 예를 들어, 테스팅은 주기적으로(예컨대, 시간마다 또는 날마다) 이루어질 수 있거나 또는 (예를 들어 채널 전환시나 메뉴 선택에 따라) 사용자에 의해 유도될 수 있거나 (예를 들어 스케줄된 채널 프로그램의 녹화 전 소정 기간 동안에 일어나도록) 스케줄될 수 있거나, 또는 (예를 들어 진행 중인 MER 또는 BER 측정값이 기설정된 절대값 또는 상대 임계값 미만으로 떨어질 때) 측정값에 의해 유도될 수 있다. 선택적으로, 아주 작은 후속 주기 내에서 후속 이벤트가 발생함에 따라 추가적인 테스팅을 막기 위해 타이머가 제공된다. 설명을 간략하게 하기 위해, 전술한 트리거는 모두 '이벤트(events)'라고 지칭될 수 있다.
반대로, 방향 테스팅은, 선택적으로 MER 또는 BER과 같은 측정값이 현재 수신이 이미 매우 양호(예컨대, 제1 기설정된 임계값 초과)하고 변경이 필요하지 않다는 것을 나타낼 때, 또는 방향을 변경하면 수신이 악화되고 신호 품질이 전술한 수신 성능의 '브릭월(brick wall)'을 통과한다는 이유로, MER 또는 BER 측정값이 현재 수신이 나쁘고(예컨대, 제2 기설정된 임계값 미만) 신호를 디스플레이하기에 간신히 적절하여, 사용자가 어떤 채널을 시청하는데 심각한 영향을 미칠 수 있다는 것을 나타낼 때 직관과는 상반되게 방지될 수 있다.
방향을 변경하는 것 외에, 이득을 변경하면 신호 대 잡음비가 개선되는지 여부를 테스트하는 것이 또한 가능하다. 다시 말해서, 현재 이득 레벨에 인접한 이득 레벨 또는 레벨들이 테스트될 수 있다. 다시 말해서, 하나 이상의 유사 트리거링 이벤트가 사용될 수 있다. 이벤트가 주기적인 트리거인 경우, 선택적으로 이것은 방향 테스트보다 더 빈번하게 이루어질 수 있다.
결과적으로, 이제 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구성 추적 프로세스는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
제1 단계(s3810)에서, 현재 채널(기동시 수신기에 의해 선택된 채널, 또는 사용자가 선택한 채널)의 수신을 위해 디지털 TV 수신기가 초기화된다. 초기화 프로세스의 일부로서, 스마트 안테나를 설정하는 데 선택된 채널에 대한 저장된 스마트 안테나 구성들이 사용된다.
제2 단계(s3820)에서, 이벤트 모니터(129)는 현재 이득 설정값의 테스트 및/또는 스마트 안테나의 현재 방향 설정값의 테스팅을 시작하는 트리거링 이벤트가 발생했는지를 모니터한다. 전술한 바와 같이, 이벤트는 (이벤트 모니터 내 하나 이상의 타이머에 의해 측정된) 주기적인 것일 수 있거나, 또는 사용자에 의해 유도된 것이거나, 또는 스케줄된 것, 또는 어떤 측정값에 대한 응답일 수 있다. 이벤트 모니터 기능은 디지털 TV 수신기의 CPU에 의해 실행될 수 있다.
제3 단계(s3830)에서, 검출된 이벤트가 (예를 들어 주기적인 이득 테스트 타이머가 리셋될 때) 이득 테스트를 트리거하는 것인 경우, 이득 테스트가 실행된다(아래에서 도 13에 대한 언급 참조).
제4 단계(s3840)에서, 검출된 이벤트가 (예를 들어 주기적인 방향 테스트 타이머가 리셋될 때) 방향 테스트를 트리거하는 것인 경우, 방향 테스트가 실행된다(아래에서 도 14a 및 도 14b에 대한 언급 참조).
제5 단계(s3850)에서, 시스템은 이득 및 방향을 이들 각각의 테스트 결과로서 변경해야 하는지를 체크하고, 변경해야 한다면 제6 단계(s3860)에서, 스마트 안테나 구성이 업데이트되어 안테나로 송신되고, 또한 디지털 TV 수신기에 의해 메모리에 저장된다.
그 다음, 테스팅 시스템은 모니터링 단계(s3820)로 루프백한다.
이득 또는 방향 테스트에서 이득 또는 방향이 변경하지 않아도 된다는 것을 보여주는 경우, 스마트 안테나는 나중에 기존 이득 또는 방향 설정값로 다시 재구성된다는 점을 인식할 것이다. 따라서 본 발명의 실시예에서, 제5 단계(s3850)가 생략되고 제6 단계(s3860)가 항상 실행된다. 이렇게 하면 현재 설정값이 테스트 후에 최적 상태로 유지하는 경우 스마트 안테나를 현재 설정값로 다시 되돌아가게 하는 효과가 있다. 선택적으로, 이 경우 동일한 설정값을 재저장하는 단계는 중복되는 것으로 무시될 수 있다.
이벤트가 이득 테스트, 방향 테스트, 또는 이들 두 테스트를 트리거할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 두 테스트를 트리거링하는 이벤트의 경우, 전형적으로 방향 테스트는 도 7의 최초의 스캐닝 프로세스와 유사한 방식으로 먼저 실행될 것이다.
또한, 스케줄된 이벤트의 경우, 이를 테면, 디지털 TV 수신기가 비디오 리코더이고 스케줄된 시간에 턴 온할 때, 디지털 TV 수신기는 연결된 TV가 현재 온인지를(즉, 수신기가 그 시간에 채널 시청을 위해 사용 중인지를) 검출할 수 있으며; 만일 그렇지 않다면, 스케줄된 프로그램을 녹화하기 이전의 기설정된 시간에, 디지털 TV 수신기는 원칙적으로 사용자가 영향받지 않을 때 특정 채널에 대해 도 7의 스캐닝 프로세스에 따라 방향 및 이득 테스트를 모두 수행할 수 있다. 이것은 사용자의 부재시 녹화된 프로그램에 대한 최적의 수신을 보장할 것이다.
마찬가지로, 디지털 TV 수신기 및 스마트 안테나가 제2 채널을 동시에 수신하도록 동작가능한 경우(예를 들어, 디지털 TV 수신기가 두 개의 튜너를 구비하고 스마트 안테나가 두 방향으로부터 수신할 수신 신호의 병렬 복사본에 두 집합의 위상 지연을 적용할 수 있는 경우), 디지털 TV 수신기는 현재 시청하고 있지 않는 채널들에 대한 재평가 프로세스를 마찬가지로 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이, 이것은 현재의 시청에 영향을 미치지 않기 때문에, 그러한 재평가는 각 채널에 대한 현재 및 인접 방향들 그 이상으로 확대해 나갈 수 있다. 전형적으로, 디지털 TV 수신기는 현재 시청하는 채널들에 인접한 채널들 및 나중에 사용자가 시청할 가능성이 가장 높다는 점을 감안하여 (이 기능이 존재한다면) 즐겨찾기(favourites)로 표시된 모든 채널들을 재평가할 수 있다.
이제 도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 추적 이득 테스트는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
제1 단계(s3910)에서, 현재 구성 SNR0에 대한 SNR 값이 메모리에 이미 저장되어 있지 않다면, (즉, 최초의 이득값에 대한) SNR 값이 측정된다.
제2 단계(s3920)에서, 제1 인접 이득값이 선택되고 스마트 안테나가 업데이트된다. 그 다음, 업데이트된 구성 SNR1에 대한 SNR이 측정된다. 최초의 이득값이 0인 경우, 인접값은 1이다. 최초의 이득값이 3인 경우, 인접값은 2이다.
선택적인 제3 단계(s3930)에서, 만일 최초의 이득값이 1 또는 2이었다면, 제2 인접 이득값 또한 이용가능하여 선택되고, 스마트 안테나는 다시 업데이트된다. 그 다음, 제2 업데이트된 구성 SNR2에 대한 SNR이 측정된다.
제4 단계(s3940)에서, 가장 큰 측정된 SNR이 검출되고 이에 대응하는 이득값이 스마트 안테나 구성에 대한 새로운 이득값으로서 추적 프로세스로 반송된다.
도 14a를 참조하면, 본 발명의 실시예에서, 도 12의 제4 단계(s3850)(방향 테스팅)는 다음과 같은 하위 단계들을 포함한다.
단계(s3841)에서, 방향 추적 기능이 호출된다(아래에서 도 14b에 대한 언급 참조). 그 다음, 단계(s3842)에서, 추적 기능에서 다른 방향이 현재 방향보다 바람직할 수 있다고 표시한 경우, 단계(s3843 및 s3844)에서 현재 방향에 대한 MER 측정값(MERold) 및 방향 추적 기능에서 표시한 방향에 대한 MER 측정값(MERnew)가 얻어진다. 그 다음, 단계(s3845)에서, 이들 MER 측정값들은 비교되며, 이때 기존의 방향을 선호하는 작은 바이어스는 △이다. 이 바이어스는 전형적으로 대략 0.1 내지 0.5dB 이다. 이러한 비교를 바탕으로, 단계(s3846)에서 구 방향 또는 신 방향이 현재 채널의 메모리에 저장된다.
선택적으로, 만일 제1 시간 동안 (또는 트리거링 이벤트들 간에 사전 규정된 간격 후)에 방향 테스트가 수행된다면, 단기간(예를 들어 30초) 후에 전술한 프로세스가 반복적으로 수행되어 전이(transient) 이벤트(이를 테면 룸 내에서 이동하는 사람, 또는 통과 차량)가 이전의 결과 집합에 영향을 미친 가능성을 고려할 수 있다. 이 경우, 선택적으로 (전술한 MER 비교에 의거하여) 두 가지 개별적인 테스팅 실행 중에서 가장 선호하는 방향이 선택될 수 있다.
마지막으로, 선택적으로 만일 시스템이 현재의 수신 방향에서 수신 장애를 표시하거나, 또는 방향 테스트에서 현재 방향 및 현재 방향에 인접한 방향 둘 다에서 수신 불량을 표시한다면 - 예를 들어 만일 안테나가 쓰러졌으면, 선택적으로 더 넓은 방향 범위, 또한 선택적으로 허용가능한 수신 방향을 구하기 위해 모든 방향에 대해 대략적 방향 테스트가 수행될 수 있다.
이제 도 14b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 추적 방향 테스트는 다음과 같은 단계들을 포함한다.
제1 단계(s4010)에서, 본 명세서에서 전술한 바와 같이 현재 구성 Q0에 대한 (즉, 최초의 스마트 안테나 방향값에 대한) Q 인자값이 측정된다.
제2 단계(s4020)에서, 제1 인접 방향값이 선택되고 스마트 안테나가 업데이트된다. 그 다음, 업데이트된 구성 Q1에 대한 Q 인자가 측정된다. 따라서, 예를 들어, 만일 최초의 안테나 방향값이 [0,0]이었다면, 제1 인접 방향값은 [3,3]일 수 있다.
제3 단계(s4030)에서, 제2 인접 방향값이 선택되고 스마트 안테나가 업데이트된다. 그 다음, 업데이트된 구성 Q2에 대한 Q 인자가 측정된다. 현재의 예에서, 제2 인접 방향값은 [0,1]일 것이다.
선택적으로, 각 방향에 대한 Q 인자가 다수회 측정되고 평균화될 수 있다. 이러한 측정들 간의 간격은 연속적인 신호 프레임들(즉, 연속적인 CIR 평가) 사이부터 대략 수 초 또는 심지어 수 분의 범위를 갖는 간격일 수 있다. 그 목적은 평가 프로세스 동안에 다중 경로 상태에서 그 채널에 대한 어떤 진행 중인(단시간) 변화를 완화시키기 위함이다.
그 다음, 제4 단계(s4040)에서, 가장 큰 Q 인자(또는 평균 Q 인자)와 연관된 방향값은 스마트 안테나 구성에 대한 새로운 방향값으로서 추적 프로세스로 반송된다.
따라서, 도 12의 추적 프로세스는 그와 같은 사용자를 위한 추적의 가시적인 효과를 유리하게 제한하면서 디지털 TV 수신기의 정상 사용 동안의 스마트 안테나의 바람직한 방향 및 이득의 편차를 추적할 수 있다.
그러므로, 본 발명의 간략한 실시예에서, 디지털 TV 수신기에 의한 기설정된 RF 채널에 대한 신호 수신을 재평가하는 방법은, 적어도 현재의 수신 방향을 포함하는 현재의 구성 설정값에 따라 스마트 안테나를 구성하는 단계(s3810), 기설정된 이벤트를 모니터링하는 단계(s3820), 및 현재의 수신 방향 및 현재 방향의 양측에 인접한 이용가능한 수신 방향들 각각마다, 그 이벤트가 발생하면(s4010, s4020, s4030), - a. 수신기로부터 채널 임펄스 응답의 추정값을 획득하는 단계(s3510), b. 주 신호 경로에 대한 응답을 포함하여 상기 채널 임펄스 응답의 최대값을 구하는 단계(s3520), c. 하나 이상의 추가 신호 경로에 대한 응답을 포함하여 상기 채널 임펄스 응답의 값들의 평균을 계산하는 단계(s3530), 및 d. 각각의 품질값을 상기 최대값 대 상기 평균의 비율로서 계산하는 단계(s3540); 및 상기 가장 큰 각각의 품질값에 대응하는 방향을 상기 현재의 구성 설정에 대한 새로운 수신 방향으로서 선택하는 단계(s4040)를 포함한다. 선택적으로, 상기 수신 방향들 각각마다, 다수의 품질값들의 평균이 계산되고, 상기 방향을 선택하는 단계는 가장 큰 각각의 평균 품질값에 대응하는 방향을 선택하는 단계를 포함한다.
전술한 바와 같이, 전형적으로 기설정 이벤트는 주기적인 이벤트, 사용자가 개시한 이벤트, 기설정된 기준을 만족하는 측정값, 및 스케줄된 이벤트 중 하나이다.
기설정된 이벤트가 스케줄된 이벤트인 경우, 상기 방법은 기설정 RF 채널에 의해 전달된 프로그램이 시청을 위해 출력 중인지를 평가하는 단계, 및 출력 중이지 않다면, 또한 하나 이상의 이용가능한 추가 방향에 대해 상기 a 단계 내지 d 단계를 실행하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 이러한 프로세스는 사용자의 시청 품질에 영향을 미칠 위험이 없는 경우 더욱 완벽한 방향성 탐색을 수행할 수 있다.
유사하게, 디지털 TV 수신기와 스마트 안테나가 각각의 스마트 안테나 구성을 이용하여 두 채널을 동시에 수신할 수 있는 경우, 본 방법은, 현재 시청 중이거나 녹화 중이 아닌 채널에 대해, 현재의 수신 방향에 인접한 적어도 하나의 이용가능한 수신 방향, 및 아마도 이용가능한 방향들 중 일부 또는 모두에 대해 상기 a 단계 내지 d 단계를 실행하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 현재의 구성 설정값은 현재의 이득값을 포함할 수 있다. 만일 그렇다면, 본 방법은, 현재의 이득값과 적어도 현재의 이득값에 인접한 제1 이용가능한 이득값 각각마다, 각각의 신호 대 잡음비를 추정하는 단계(s3910, s3920, s3930) 및 가장 큰 신호 대 잡음비와 연관된 이득값을 선택하는 단계(s3940)를 포함할 수 있다.
한가지 예방조치로서, 전술한 바와 같이, 측정값이 기설정된 기준을 만족함에 따라(예를 들어 MER 또는 BER이 허용할만하게 높거나, 또는 더 작은 감소로 인해 시청하는 영상의 품질에 심각하게 영향을 미칠 가능성이 있을 만큼 충분히 낮은 경우) 신호 수신의 재평가는 중지될 수 있다.
전술한 방법을 구현하기 위하여, 디지털 텔레비전 수신기(1000)는, 스마트 안테나에 이용가능한 다수의 수신 방향들 중 하나를 지정하는 구성 데이터를 스마트 안테나에 송신하도록 동작가능한 스마트 안테나 시그널링 수단(127), 기설정된 이벤트를 검출하도록 동작가능한 이벤트 모니터링 수단(129), 검출된 기설정된 이벤트에 응답하여 그리고 현재의 수신 방향 및 상기 현재의 수신 방향의 양측에 인접한 이용가능한 수신 방향들 각각마다, 상기 수신기로부터의 채널 임펄스 응답의 추정값을 획득하고, 주 신호 경로에 대한 응답을 포함하여 상기 현재의 임펄스 응답의 최대값을 구하고, 하나 이상의 추가 신호 경로에 대한 응답을 포함하여 상기 채널 임펄스 응답의 값들의 평균을 계산하고, 각각의 품질값을 최대값 대 평균의 비율로서 계산하도록 동작가능한 스마트 안테나 구성 추정기(125), 및 가장 큰 각각의 품질값에 대응하는 방향을 현재의 구성 설정에 대한 새로운 수신 방향으로서 선택하도록 동작가능한 선택 수단을 포함한다. 선택적으로, 상기 스마트 안테나 구성 추정기는 각각의 수신 방향마다 다수의 품질값들의 평균을 계산하도록 동작가능하고, 상기 디지털 텔레비전 수신기는 가장 큰 각각의 평균 품질값에 대응하는 방향을 선택하도록 동작가능하다.
기설정된 스케줄된 이벤트의 경우, 디지털 텔레비전 수신기는 선택적으로 기설정된 RF 채널에 의해 전달된 프로그램이 시청을 위해 출력 중인지를 평가하도록 동작가능하고, 출력 중이지 않다면, 검출된 기설정된 이벤트에 응답하여, 또한 스마트 안테나의 하나 이상의 추가적인 이용가능한 방향에 대해, 스마트 안테나 구성 추정기를 동작시키는 출력 평가 수단(이를 테면 기존의 디지털 TV 수신기의 CPU, 전용 하드웨어 또는 적절하게 변형된 부품)을 포함한다.
마찬가지로, 디지털 텔레비전 수신기가 각각의 스마트 안테나 구성을 이용하여 두 채널을 동시에 수신하도록 동작가능한 경우, 디지털 텔레비전 수신기는 현재 시청 중이 아니거나 녹화 중이 아닌 채널, 현재 수신 방향에 인접한 적어도 하나의 이용가능한 수신 방향, 그리고 아마도 그 이용가능한 방향 중 일부 또는 모두에 대해 스마트 안테나 구성 추정기를 동작하도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 현재 구성 설정값은 현재 이득값을 포함할 수 있다. 이러한 이득값의 경우, 선택적으로 디지털 텔레비전 수신기는 현재 이득값 및 현재 이득값에 인접한 적어도 제1 이용가능한 이득값 각각에 대해 각각의 신호 대 잡음비를 추정하는 신호 대 잡음비 추정기(이를 테면 기존의 디지털 TV 수신기의 CPU, 전용 하드웨어 또는 적절하게 변형된 부품), 및 가장 큰 신호 대 잡음비와 연관된 이득값을 선택하는 이득 선택기((이를 테면 기존의 디지털 TV 수신기의 CPU, 전용 하드웨어 또는 적절하게 변형된 부품)를 포함한다.
디지털 텔레비전 수신기는 또한 기설정된 기준을 만족하는 측정값을 검출하도록 동작가능한 제2 이벤트 모니터링 수단을 포함할 수 있으며, 여기서 스마트 안테나 구성 추정기는 측정값이 기설정된 기준을 만족함에 따라 동작을 중지한다.
마지막으로, 본 명세서에 개시된 방법들은 소프트웨어 명령에 의해 또는 전용 하드웨어를 포함하거나 대체함으로써 적용가능하게 적절히 개조된 통상의 하드웨어에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 이벤트 모니터 및/또는 구성 추정기는 전용 하드웨어일 수 있거나, 또는 전적으로 또는 부분적으로 디지털 TV 수신기의 CPU에서 실행하는 소프트웨어로 구현될 수 있다.
따라서, 통상의 등가 장치의 기존의 부품들에 대한 필요한 개조물은, 컴퓨터 프로그램 제품 또는 데이터 캐리어(이를 테면 플로피 디스크, 광학 디스크, 하드 디스크, PROM, RAM, 플래시 메모리 또는 이들 또는 다른 저장 매체의 어떤 조합)에 저장된, 또는 데이터 신호를 통해 네트워크(이를 테면 이더넷, 무선 네트워크, 인터넷, 또는 이와 같은 다른 네트워크의 어떤 조합)에 전송된, 또는 ASIC(주문형 반도체) 또는 FPGA(현장 프로그램가능 게이트 어레이) 또는 통상의 등가 장치를 개조하는데 사용하기에 적합한 다른 구성가능한 회로인 하드웨어로 실현된 프로세서가 실행가능한 명령들을 포함하는 유사 제조물의 형태로 구현될 수 있다.
1000: 디지털 TV 수신기
1002: TV 신호
1010: 스마트 안테나
1020: 안테나 제어기

Claims (15)

  1. 디지털 TV 수신기에 의해, 기설정된 RF 채널에 대한 신호 수신을 재평가하는 방법으로서,
    적어도 현재의 수신 방향을 포함한 현재의 구성 설정에 따라 스마트 안테나를 구성하는 단계;
    기설정 이벤트를 모니터링하는 단계 - 상기 이벤트가 발생하면,
    상기 현재의 수신 방향 및 상기 현재의 수신 방향의 양측에 인접한 이용가능한 수신 방향들 각각에 대해,
    a. 상기 수신기로부터 채널 임펄스 응답의 추정값을 획득하는 단계;
    b. 상기 채널 임펄스 응답의 최대값을 구하는 단계 - 상기 최대값은 주 신호 경로에 대응함 -;
    c. 하나 이상의 추가 신호 경로에 대응하는 채널 임펄스 응답값들을 포함한 상기 채널 임펄스 응답의 값들의 평균을 계산하는 단계; 및
    d. 각각의 품질값을 상기 최대값 대 상기 채널 임펄스 응답의 값들의 평균의 비율로서 계산하는 단계를 수행함 - ; 및
    가장 큰 각각의 품질값에 대응하는 방향을 상기 현재의 구성 설정에 대한 새로운 수신 방향으로서 선택하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신 방향들 각각에 대해, 다수의 품질값들의 평균이 계산되고, 상기 선택하는 단계는 상기 가장 큰 각각의 평균 품질값에 대응하는 방향을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기설정된 이벤트는,
    주기적인 이벤트;
    사용자가 개시한 이벤트;
    기설정된 기준을 만족하는 측정값; 및
    스케줄된 이벤트로 이루어진 리스트로부터 선택되는 이벤트인, 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기설정 이벤트는 스케줄된 이벤트이며, 상기 방법은,
    상기 기설정된 RF 채널에 의해 전달된 프로그램이 시청을 위해 출력 중인지를 평가하는 단계, 및
    또한, 출력 중이지 않다면, 하나 이상의 이용가능한 추가 수신 방향들에 대해 상기 a 단계 내지 d 단계를 실행하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 TV 수신기 및 스마트 안테나는 각각의 구성을 이용하여 두 채널을 동시에 수신할 수 있으며, 상기 방법은,
    현재 시청 중이 아니거나 녹화 중이 아닌 채널에 대해, 상기 현재의 수신 방향에 인접한 적어도 하나의 이용가능한 수신 방향에 대해 상기 a 단계 내지 d 단계를 실행하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 현재의 구성 설정은 현재 이득값을 포함하며, 상기 방법은,
    상기 현재 이득값 및 상기 현재 이득값에 인접한 적어도 이용가능한 제1 이득값 각각에 대해,
    각각의 신호 대 잡음비를 추정하는 단계, 및
    가장 큰 신호 대 잡음비와 연관된 이득값을 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    측정값이 기설정된 기준을 만족함에 따라 신호 수신의 재평가를 중지하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제1항의 단계들을 실행하는, 컴퓨터 프로그램.
  9. 디지털 텔레비전 수신기로서,
    스마트 안테나에 이용가능한 다수의 수신 방향들 중 하나를 지정하는 구성 데이터를 스마트 안테나에 송신하도록 동작가능한 스마트 안테나 시그널링 수단;
    기설정된 이벤트를 검출하도록 동작가능한 이벤트 모니터링 수단;
    검출된 기설정된 이벤트에 응답하여 그리고 현재의 수신 방향 및 상기 현재의 수신 방향의 양측에 인접한 이용가능한 수신 방향들 각각에 대해,
    상기 수신기로부터 채널 임펄스 응답의 추정값을 획득하고,
    상기 채널 임펄스 응답의 최대값을 구하고 - 상기 최대값은 주 신호 경로에 대응함-,
    하나 이상의 추가 신호 경로에 대응하는 채널 임펄스 응답값들을 포함하는 상기 채널 임펄스 응답의 값들의 평균을 계산하고, 및
    각각의 품질값을 상기 최대값 대 상기 채널 임펄스 응답의 값들의 평균의 비율로서 계산하도록 동작가능한 스마트 안테나 구성 추정기; 및
    가장 큰 각각의 품질값에 대응하는 방향을 현재의 구성 설정에 대한 새로운 수신 방향으로서 선택하도록 동작가능한 선택 수단
    을 포함하는, 디지털 텔레비전 수신기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 스마트 안테나 구성 추정기는 상기 수신 방향들 각각에 대해 다수의 품질값들의 평균을 계산하도록 동작가능하고, 상기 디지털 텔레비전 수신기는 가장 큰 각각의 평균 품질값에 대응하는 방향을 선택하도록 동작가능한 디지털 텔레비전 수신기.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 기설정된 이벤트는,
    주기적인 이벤트;
    사용자가 개시한 이벤트;
    기설정된 기준을 만족하는 측정값; 및
    스케줄된 이벤트로 이루어진 리스트로부터 선택되는 이벤트인, 디지털 텔레비전 수신기.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 기설정 이벤트는 스케줄된 이벤트이며, 상기 디지털 텔레비전 수신기는, 상기 기설정된 RF 채널에 의해 전달된 프로그램이 시청을 위해 출력 중인지를 평가하도록 동작가능한 출력 평가 수단을 포함하고,
    출력 중이지 않다면, 상기 디지털 텔레비전 수신기는 검출된 기설정된 이벤트에 응답하여, 또한 상기 스마트 안테나의 하나 이상의 이용가능한 추가 방향들에 대해 상기 스마트 안테나 구성 추정기를 동작하도록 구성되는, 디지털 텔레비전 수신기.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 텔레비전 수신기는 각각의 스마트 안테나 구성을 이용하여 두 채널을 동시에 수신하도록 동작가능하며, 현재 시청 중이 아니거나 녹화 중이 아닌 채널에 대해, 상기 현재의 수신 방향에 인접한 적어도 하나의 이용가능한 수신 방향에 대해 상기 스마트 안테나 구성 추정기를 동작하도록 구성되는, 디지털 텔레비전 수신기.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 현재의 구성 설정은 현재 이득값을 포함하며, 상기 디지털 텔레비전 수신기는,
    상기 현재 이득값 및 상기 현재 이득값에 인접한 적어도 이용가능한 제1 이득값 각각에 대해, 각각의 신호 대 잡음비를 추정하는 신호 대 잡음비 추정기; 및
    가장 큰 신호 대 잡음비와 연관된 이득값을 선택하는 이득 선택기를 포함하는, 디지털 텔레비전 수신기.
  15. 제9항에 있어서,
    기설정된 기준을 만족하는 측정값을 검출하도록 동작가능한 제2 이벤트 모니터링 수단을 포함하며,
    상기 스마트 안테나 구성 추정기는 기설정된 기준을 만족하는 검출된 측정값에 따라 동작을 중지하는, 디지털 텔레비전 수신기.
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