KR20210064663A

KR20210064663A - Dvb-s2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템

Info

Publication number: KR20210064663A
Application number: KR1020190153126A
Authority: KR
Inventors: 한성민; 박헌웅
Original assignee: 주식회사 넷커스터마이즈
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2021-06-03
Also published as: KR102262540B1; KR102262540B9

Abstract

본 발명은 DVB-S2 규격의 채널 부호화 단계에 위치하는 고성능 인코더를 효율적으로 스케쥴링하여 각각의 채널에 해당하는 PL프레임을 생성하는 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템에 관한 것으로, MPEG2-TS 패킷을 입력 받는 물리적 입력인터페이스, 여러 개의 입력 인터페이스를 하나의 채널로 합치는 머저/슬라이서와 패딩 및 스크램블러로 이루어져 베이스밴드 프레임을 생성하는 모드적응부, 생성된 베이스밴드 프레임을 FEC 프레임으로 변환하는 채널 부호화기, 및 PL프레임을 생성과 심볼 매핑을 하는 모듈레이터를 포함하는 DVB-S2 송신 시스템에 있어서, 상기 모드적응부의 데이터흐름을 제어하여 다중채널로 신호를 송신할 수 있도록 스케쥴러를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템{The encoder scheduling system for DVB-S2 multi-channel transmission}

본 발명은 멀티채널 송신을 위한 인코더 스케쥴링 방법에 관한 것으로, 상세하게는 DVB-S2 규격의 채널 부호화 단계에 위치하는 고성능 인코더를 효율적으로 스케쥴링하여 각각의 채널에 해당하는 PL프레임을 생성하는 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템에 관한 것이다.

DVB-S2(Digital Video Broadcasting-Satellite2)규격의 송신 시스템은 MPEG-2 TS 패킷을 입력 받아 모드적응부와 스트림적응부를 거쳐 베이스밴드 프레임을 생성하여 채널 부호화 단계로 전달한다.

DVB-S2규격의 모드적응부에서는 변조기 자체에서 생성하는 NCR(Network Clock Reference) 정보를 MPEG-2 TS 패킷에 포함하여 수신측에서 시간동기를 맞출 수 있도록 한다.

채널 부호화 단계에서는 LDPC와 BCH 부호를 통하여 FEC 프레임을 생성한다.

PL 프레임 생성부에서는 SOF(Start Of Frame)라는 프레임 헤더와 FEC 프레임을 이용하여 PL 프레임을 구성한다.

이러한 DVB-S2와 관련된 기술의 예로는 특허문헌 1내지 3이 있다.

특허문헌 1은 DVB 2.0 오디오 및 비디오 스트림을 인코딩하는 오디오/비디오 인코더와, 오디오/비디오 인코더로부터의 신호를 입력받아 PLP 신호로 변 환하는 DVB 2.0 입력 선-처리기와, PLP 신호를 단편화하여 BB 프레임을 생성하며, 입력 스트림 싱크로나이저, 널 패킷 삭제기, CRC-8 부호화기를 포함하는 DVB 2.0 모드 어댑테이션 처리기와, BB 프레임의 길이를 고정하고 BB 프레임을 랜덤화하는 DVB 2.0 스트림 어댑테이션 처리기와, 각 규격별로 BB 프레임을 전송하는 MI 처리기와, MI 처리기로부터 전송된 BB 프레임을 부호화 및 변조 처리하는 규격별 기저대역 모듈과, BB 프레임을 각 규격별 전송 주파수로 천이시켜 전송하는 규격별 RF 모듈과, DVB 2.0 오디오 및 비디오 스트림이 DVB-T2, DVB-S2, DVB-C2 중 어느 규격을 따르는지에 따라, DVB 2.0 입력 선-처리기, DVB 2.0 모드 어댑테이션 처리기, DVB 2.0 스트림 어댑테이션 처리기 및 MI 처리기가 해당 규격에 따른 처리를 수행하도록 제어하는 다중화기 제어기를 포함하는 DVB 2.0 융합형 다중화기이고,

특허문헌 2는 DVB-S2 수신기의 프레임 검출 방법에 있어서, DVB-S2 수신기에 의해 수신된 프레임에서 SOF(Start of Frame)를 복호하는 단계; 복호된 SOF 정보에 오류 비트가 존재하는지 여부를 확인하는 단계; 확인결과, 복호된 SOF 정보에 오류 비트가 존재할 경우, PLS를 복호하여 MODCOD와 TYPE 필드가 이전 프레임에서 복호된 정보와 동일한지 여부를 판단하는 단계; 및 판단결과에 따라 프레임 검출과정에서 거짓 알람(False Alarm)에 의해 프레임의 시작점이 잘못 인식된 것으로 결정되면 프레임검출을 처음부터 다시 시작하기 위해 DVB-S2 수신기에 의해 수신된 프레임에서 SOF를 복호하거나, 복호된 SOF 정보에만 오류 비트가 있는 것으로 인식하여 프레임검출이 정상 수행된 것으로 결정되면 Slot 심볼을 복호하는 단계를 포함하는 DVB-S2 수신기의 프레임 검출 방법이며,

특허문헌 3은 간섭 제거 장치가 수행하는 간섭 제거 방법에 있어서, 동일 위성 채널을 통과한 DVB-S2 및 DVB-RCS2 통신 신호에 대한 DVB-S2 레퍼런스 통신 신호를 생성하는 단계; 동일 위성 채널을 통과한 DVB-S2 통신 신호를 동기화하기 위해 비선형 트레이닝을 수행하는 비선형 트레이닝 단계; 동기화된 DVB-S2 통신 신호를 이용하여 비선형 계수를 계산하고, 계산된 비선형 계수를 이용하여 동일 위성 채널을 통과한 DVB-S2 및 DVB-RCS2 통신 신호에서 발생한 비선형 효과를 제거하여 비선형 보상을 수행하는 비선형 보상 단계; 비선형 효과가 제거된 DVB-S2 및 DVB-RCS2 통신 신호를 동기화하기 위해 DVB-S2 채널 추정을 수행하는 DVB-S2 채널 추정 단계; 및 DVB-S2 레퍼런스 통신 신호를 이용하여 DVB-S2 채널 추정된 DVB-S2 및 DVB-RCS2 통신 신호로부터 간섭 효과를 일으키는 DVB-S2 통신 신호가 제거된 DVB-RCS2 통신 신호를 출력하는 단계를 포함하는 간섭 제거 방법이다.

이와 같은 종래의 DVB-S2 규격의 송신 시스템에 사용되는 일반적으로 소량으로 제작되는 송신변조기(Modulator)를 FPGA (Field-Programmable Gate Array)로 구현할 경우 부호화에 많은 내부 공간과 메모리를 사용하기 때문에 부호화기를 병렬로 구성하기 어려운 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0077761호 대한민국 공개특허 제10-2014-0084507호 대한민국 공개특허 제10-2018-0063787호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 부호화기를 병렬로 구성하지 않고 스케쥴링하여 멀티채널 송신을 가능하게 하는 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 NCR TS 패킷을 모든 채널에 정확한 값을 전달하여 각각의 채널 수신측에서 정확한 시간동기가 될 수 있게 한 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템은 MPEG2-TS 패킷을 입력 받는 물리적 입력인터페이스, 여러 개의 입력 인터페이스를 하나의 채널로 합치는 머저/슬라이서와 패딩 및 스크램블러로 이루어져 베이스밴드 프레임을 생성하는 모드적응부, 생성된 베이스밴드 프레임을 FEC 프레임으로 변환하는 채널 부호화기, 및 PL프레임을 생성과 심볼 매핑을 하는 모듈레이터를 포함하는 DVB-S2 송신 시스템에 있어서, 상기 모드적응부의 데이터흐름을 제어하여 다중채널로 신호를 송신할 수 있도록 스케쥴러를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 스케쥴러는 하나의 부호화기를 이용하여 여러 채널의 프레임을 생성하기 위해 부호화기의 부하와 각 채널의 심볼 전송 상태를 확인하여 어떤 채널의 베이스밴드 프레임을 생성할 것인지 결정한다.

상기 스케쥴러가 상기 부호화기의 부하를 확인하는 단계는, 상기 부호화기의 입력 가능 여부 또는 부호화기의 동작 여부를 판별함에 의해 이루어진다.

상기 스케쥴러가 상기 채널별 심볼 전송 상태를 확인하는 단계는, 상기 PL 프레임의 시작점을 알리는 SOF를 검출하여 판별하거나, 채널별 메모리 잔여 데이터의 양을 확인하여 판별한다.

상기 모드적응부에서 획득되는 NCR은 채널별 PL프레임의 시작점을 알리는 SOF를 검출하여 시간정보를 저장함에 의해 이루어진다.

본 발명에 따른 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템은 스케쥴링에 의해 부호화기를 동작시킴으로서 멀티채널 송신이 가능한 변조기를 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 채널 수신측에서 정확한 시간동기를 가능하게 하는 멀티채널 송신 변조기를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스케쥴러가 적용될 수 있는 DVB-S2 송신 시스템의 구성도
도 2은 본 발명에 따른 스케쥴링 시스템에서 NCR값을 얻기 위한 구성의 블록도
도 3은 본 발명에 따른 스케쥴링 시스템의 블록도
도 4은 본 발명에 따른 스케쥴링 방법의 흐름도
도 5는 본 발명에 따른 스케쥴링 시스템에서 NCR값 획득 방법을 도시한 흐름도

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 스케쥴링에 의해 부호화기를 동작시킴으로서 멀티채널 송신이 가능한 변조기를 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템은 도 1에 도시한 바와 같은 통상의 DVB-S2 송신 시스템에 적용되는 것으로, DVB-S2 송신 시스템은 MPEG2-TS 패킷을 입력 받는 물리적 입력인터페이스, 여러 개의 입력 인터페이스를 하나의 채널로 합치는 머저/슬라이서(Merger/Slicer)와 패딩(Padding) 및 스크램블러(Scrambler)로 이루어져 베이스밴드 프레임을 생성하는 모드적응부(110), 생성된 베이스밴드 프레임을 FEC(Forward Error Correction)프레임으로 변환하는 채널 부호화기(120), 및 PL프레임을 생성과 심볼 매핑을 하는 모듈레이터(130)를 포함하고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, DVB-S2규격은 물리적 인터페이스인 DVB-ASI의 인터페이스를 통해 MPEG2-TS 패킷을 입력 받을 수 있고, 입력 인터페이스를 통해 패킷들이 처리되며, 한개의 채널의 입력 인터페이스는 여러개의 ASI포트를 통해 데이터의 입력을 받을 수 있다.

여러 개의 입력 인터페이스는 머저/슬라이서를 통해 하나의 채널로 합쳐지며 패딩과 스크램블러를 거치는 모드적응부(110)을 통해 베이스밴드 프레임을 생성한다.

생성된 베이스밴드 프레임은 채널 부호화기(120)을 통해 FEC프레임을 생성하고 최종적으로 PL프레임을 생성과 심볼 매핑을 하여 송신한다.

본 발명이 속하는 DVB-S2 규격에서 다중 캐리어 멀티 채널 송신을 위해서는 모든 장치를 병렬로 구성해야 하지만 부호화기의 병렬화가 어려움에 따라 상기한 바와 같이, 스케쥴러(100)를 통해 모드적응부(110)의 데이터 흐름을 제어함으로서 다중 채널 송신을 할 수 있다.

즉, 본 발명은 도 3에 도시한 바와 같이, 이러한 DVB-S2 송신 시스템의 상기 모드적응부(110)의 데이터흐름을 제어하여 다중채널로 신호를 송신할 수 있도록 스케쥴러(100)를 구비하고 있다.

즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 스케쥴러(100)을 통해 모드적응부(110)에서 베이스밴드프레임(BBFRAME)(220)을 생성하는데, 그 과정에서 PL프레임(PLFRAME)(240)의 SOF을 이용하여 시간을 저장하여 NCR패킷의 생성하여 TS패킷(TS PACKET)(210)을 추가하고, FEC프레임(FECFRAME)(230)을 생성하기 위해 채널 부호화기(120)에서 부호화를 수행한다.

상기 스케쥴러(100)는 하나의 부호화기를 이용하여 여러 채널의 프레임을 생성하기 위해 부호화기의 부하와 각 채널의 심볼 전송 상태를 확인하여 어떤 채널의 베이스밴드 프레임을 생성할 것인지 결정한다.

상기 스케쥴러(100)에서 이루어지는 상기 부호화기의 부하의 확인은 상기 부호화기의 입력 가능 여부 또는 부호화기의 동작 여부를 판별함에 의해 이루어질 수 있다.

또한 상기 스케쥴러(100)에서 이루어지는 상기 채널별 심볼 전송 상태의 확인은 PL프레임의 시작점을 알리는 SOF를 검출하여 판별하거나, 채널별 메모리 잔여 데이터의 양을 확인하여 판별한다.

즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 새로이 베이스밴드 프레임을 생성하기 위해 부호화기의 동작 상태를 확인 할 수 있으며(S11), 이러한 상태가 되면 부호화기가 동작가능하다는 의미이고, 베이스밴드 프레임의 생성을 시작할 수 있다.

다음으로는 각 채널의 심볼 전송상태를 확인함(S12)으로서, 어떤 채널의 베이스밴드 프레임을 생성할 것인지 결정을 할 수 있다.

최종적으로 생성할 채널과 베이스밴드 프레임 생성 시작점이 결정되면 생성채널의 베이스밴드 프레임을 구성함(S13)으로서 동작이 완료된다.

또한 본 발명은 NCR(Network Clock Reference) 정보를 MPEG-2 TS 패킷에 포함하여 수신측에서 시간동기를 맞출 수 있다.

상기 모드적응부(110)에서 획득되는 NCR은 채널별 PL프레임의 시작점을 알리는 SOF를 검출하여 시간정보를 저장함에 의해 이루어진다.

즉, PL프레임의 길이를 알고 있고, NCR패킷을 생성하기 위해 SOF를 이용하므로 이를 이용하여 베이스밴드 프레임의 생성 시작점으로 사용할 수 있다.

또한 본 발명은 NCR값을 얻을 수 있고, 이 NCR값을 얻기 위한 방법은 도 2에 도시한 바와 같이, 실제 신호의 송신이 이루어지는 PL프레임(240)의 SOF에서 시간을 획득하여 저장하고, 저장된 시간값을 이용해 스케쥴러에서 베이스밴드프레임(220)의 생성 요청이 들어오면 TS패킷(210)의 생성을 시작한다.

이러한 NCR값 획득 방법은 도 5에 도시한 바와 같이, PL프레임이 생성(S21)하고 모든 심볼을 메모리에 저장(S22)함과 동시에 데이터 송출 속도에 맞춰 메모리로부터 데이터를 획득(S23)한다.

최종적으로 SOF 확인시 NCR값을 저장(S24)한다.

이와 같은 NCR값 획득 방법을 채널별로 병렬로 적용하면 채널별로 수신측에 정확한 NCR값을 전달 할 수 있게 된다.

또한, 스케쥴러가 모드적응부 앞단에 위치하게 되므로 부호화기를 포함한 모든 앞단의 장치들은 직렬로 구성하여 다중 캐리어 전송 시스템을 구성할 수 있다.

100: 스케쥴러
110: 모드적응부
120: 부호화기
130: 모듈레이터
210: TS패킷(TS PACKET
220: 밴드프레임(BBFRAME)
230: FEC프레임(FECFRAME)
240: PL프레임(PLFRAME)

Claims

MPEG2-TS 패킷을 입력 받는 물리적 입력인터페이스, 여러 개의 입력 인터페이스를 하나의 채널로 합치는 머저/슬라이서(Merger/Slicer)와 패딩(Padding) 및 스크램블러(Scrambler)로 이루어져 베이스밴드 프레임을 생성하는 모드적응부(110), 생성된 베이스밴드 프레임을 FEC 프레임으로 변환하는 채널 부호화기(120), 및 PL프레임을 생성과 심볼 매핑을 하는 모듈레이터(130)를 포함하는 DVB-S2 송신 시스템에 있어서,
상기 모드적응부의 데이터흐름을 제어하여 다중채널로 신호를 송신할 수 있도록 스케쥴러를 구비한 것을 특징으로 하는 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 스케쥴러는 하나의 부호화기를 이용하여 여러 채널의 프레임을 생성하기 위해 부호화기의 부하와 각 채널의 심볼 전송 상태를 확인하여 어떤 채널의 베이스밴드 프레임을 생성할 것인지 결정하는 것을 특징으로 하는 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템.
제2항에 있어서,
상기 스케쥴러가 상기 부호화기의 부하를 확인하는 단계는, 상기 부호화기의 입력 가능 여부 또는 부호화기의 동작 여부를 판별함에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템.
제2항에 있어서,
상기 스케쥴러가 상기 채널별 심볼 전송 상태를 확인하는 단계는, 상기 PL 프레임의 시작점을 알리는 SOF를 검출하여 판별하거나, 채널별 메모리 잔여 데이터의 양을 확인하여 판별하는 것을 특징으로 하는 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템.
제1항에 있어서,
상기 모드적응부(110)에서 획득되는 NCR은 채널별 PL프레임의 시작점을 알리는 SOF를 검출하여 시간정보를 저장함에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 DVB-S2 멀티채널 송신을 위한 부호화기 스케쥴링 시스템.