KR100839579B1

KR100839579B1 - 분산 중계 장치 및 그 방법

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Publication number: KR100839579B1
Application number: KR1020060122516A
Authority: KR
Inventors: 박성익; 서재현; 음호민; 이재영; 김흥묵; 이용태; 임종수; 이수인
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-12-05
Filing date: 2006-12-05
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2026-12-05
Also published as: WO2008069506A1; KR20080051446A; US8442098B2; CA2670747A1; US20100321577A1; MX2009005722A

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 지상파 디지털 텔레비전 방송신호 등을 중계하기 위한 분산 중계 장치 및 그 방법에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 주 송신기에서 분산 중계 장치로 전송된 RF(Radio Frequency) 신호를 기저대역(baseband) 신호로 변환하고, 상기 변환된 기저대역 신호로부터 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로(channel)에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 고성능 등화기(equalizer)를 사용하여 제거하고, 상기 기저대역 신호를 RF 신호로 다시 변환하여 입력신호와 동일한 출력신호를 주 송신기 신호의 채널과 다르지만 분산 중계 장치들과는 동일한 채널로 중계하기 위한 분산 중계 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, 신호를 중계하기 위한 분산 중계 장치에 있어서, 외부 기기로부터 전송된 제1 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하여 기저대역 신호로 복조하기 위한 전처리 수단; 상기 전처리 수단에서 복조된 기저대역 신호를 등화하여 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보정하기 위한 등화 수단; 상기 등화 수단에 의해 등화된 기저대역 신호에, 상기 분산 중계 장치의 식별(identification) 및 망(network) 조절을 위한 식별신호를 생성하여 삽입하기 위한 식별신호 생성 및 삽입 수단; 및 상기 식별신호 생성 및 삽입 수단으로부터의 기저대역 신호를 「상기 제1 RF 신호의 주파수와 상이하고 다른 분산 중계 장치의 출력 주파수와는 동일한 주파수를 갖는 제2 RF 신호」로 변조하여 송출하기 위한 후처리 수단을 포함함.

을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 지상파 디지털 텔레비전 방송 시스템 등에 이용됨.

분산 중계, 동일 채널, 잡음 및 다중경로 신호, 등화기(equalizer), 채널 등화, 식별신호 생성 및 삽입

Description

분산 중계 장치 및 그 방법{Apparatus and Method of Distributed Repeater}

도 1은 기존의 중계 장치를 이용한 방송서비스를 설명하기 위한 일실시예 설명도,

도 2는 기존의 중계 장치를 이용한 방송서비스를 설명하기 위한 다른 실시예 설명도,

도 3은 기존의 중계 장치를 이용한 방송서비스를 설명하기 위한 또 다른 실시예 설명도,

도 4는 본 발명에 따른 지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 위한 분산 중계 장치의 일실시예 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 분산 중계 장치의 등화부에 대한 일실시예 상세 구성도,

도 6은 본 발명에 이용되는 카사미(Kasami) 수열 생성부의 일예시도,

도 7a는 카사미(Kasami) 수열의 자기상관값을 나타내는 도면,

도 7b는 카사미(Kasami) 수열의 상호상관값을 나타내는 도면,

도 8은 본 발명에 따른 식별신호 생성 및 삽입부의 일예시도,

도 9는 본 발명에 따른 지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 위한 분산 중계 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

401 : 수신안테나 402 : RF 수신부

403 : IF 하향 변환부 404 : 복조부

405 : 등화부 406 : 식별신호 생성 및 삽입부

407 : 변조부 408 : RF 상향 변환부

409 : 고전력 증폭부 410 : 송신안테나

본 발명은 지상파 디지털 텔레비전 방송신호 등을 중계하기 위한 분산 중계 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주 송신기에서 분산 중계 장치로 전송된 RF(Radio Frequency) 신호를 기저대역(baseband) 신호로 변환하고, 상기 변환된 기저대역 신호로부터 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로(channel)에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 고성능 등화기(equalizer)를 사용하여 제거하고, 상기 기저대역 신호를 RF 신호로 다시 변환하여 입력신호와 동일한 출력신호를 주 송신기 신호의 채널과 다르지만 분산 중계 장치들과는 동일한 채널로 중계하기 위한 분산 중계 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

이하의 일실시예에서는 지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 중계하기 위한 분산 중계 장치 및 그 방법을 예로 들어 설명하기로 하나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님을 미리 밝혀둔다.

일반적으로, 방송서비스를 위해서는 주변 지형/지물에 따라, 그리고 방송사의 방송구역에 따라 주 송신기(main transmitter) 및 중계 장치(repeater)를 배치한다. 중계 장치는 주 송신기의 방송신호가 약하게 수신되는 지역에 설치되어 난시청 지역을 해소하고 주 송신기 신호의 전송 영역을 넓히는 역할을 한다.

도 1은 기존의 중계 장치를 이용한 방송서비스를 설명하기 위한 일실시예 설명도로서, 중계 장치가 서로 다른 주파수를 사용하여 중계하는 방식을 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 중계 장치를 이용한 방송서비스는, 먼저 주 송신기(101)에서는 송신주파수 A를 통해 방송신호를 송출하고, 각각의 중계 장치(102 내지 105)에서는 송신주파수 A와 다른 주파수(B, C, D, E)로 신호를 중계한다. 그러나 도 1과 같은 중계 장치는 각각의 중계 장치(102 내지 105)마다 다른 주파수(B, C, D, E)를 이용하여 주 송신기(101) 신호의 난시청 지역을 해소하거나 방송 구역을 증가시키고 있으므로, 각각의 중계 장치(102 내지 105)가 복수 개의 주파수 대역을 사용하게 되고, 그에 따라 많은 주파수 자원이 필요하게 되므로 주파수 이용 관점에서는 상당히 비효율적이다.

만약, 복수 개의 중계 장치가 주 송신기와 동일한 주파수를 사용하여 방송서비스를 실시하게 된다면 근거리 지역에서도 주파수를 재사용(reuse)하는 효과를 얻 으므로 주파수 이용 효율이 높아진다.

도 2는 기존의 중계 장치를 이용한 방송서비스를 설명하기 위한 다른 실시예 설명도로서, 중계 장치가 같은 주파수로 중계하는 동일채널 중계 장치를 이용한 방송서비스 방식을 나타내고 있다.

즉, 주 송신기(201)에서는 방송신호를 송신주파수 A를 통해 송출하고, 각각의 동일채널 중계 장치(202 내지 205)에서는 송신주파수 A와 같은 주파수로 신호를 중계한다. 이러한 방송서비스가 가능하기 위해서는 동일 주파수 대역을 사용하는 주 송신기(201) 및 동일채널 중계 장치(202 내지 205)로부터 전송되는 신호를 수신기가 식별해 낼 수 있어야 하며, 동일채널 중계 장치(202 내지 205)의 출력신호가 주 송신기(201)의 출력신호와 동일해야 하며, 두 출력신호의 시간지연은 작아야 한다는 전제 조건이 필요하다.

전술한 바와 같은 동일채널 중계 장치 및 그 방법은, “박성익 등"에 의해 “지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 위한 동일채널 중계 장치 및 그 방법”이라는 명칭으로 특허 등록되었다(특허등록번호 제540171호).

그러나 동일채널 중계 방식은 기존 송출시설의 활용도가 낮고 많은 투자비가 소요되는 등의 제한이 있다. 따라서 기존의 송출시설을 최대한 활용할 수 있고, 짧은 시간에 구축이 가능하여 비용적인 면에서 효율적이며, 주파수 이용 효율을 높일 수 있는 방식의 개발이 절실히 요구된다.

도 3은 기존의 중계 장치를 이용한 방송서비스를 설명하기 위한 또 다른 실시예 설명도로서, 주 송신기와는 주파수가 다르지만 중계 장치들 간에는 같은 주파 수로 중계하는 분산 중계 장치(distributed repeater)를 이용한 방송서비스 방식을 나타내고 있다.

즉, 주 송신기(301)에서는 방송신호를 송신주파수 A를 통해 신호를 송출하고, 각각의 분산 중계 장치(302 내지 305)에서는 송신주파수 A와 다른 주파수 B로 신호를 중계한다.

도 3에 도시된 바와 같이 분산 중계 장치를 사용하면, 주 송신기(301)로부터 수신된 신호의 주파수와 분산 중계 장치 출력신호의 주파수가 달라 분산 중계 장치의 출력전력이 송/수신안테나의 낮은 격리로 인해 야기된 궤환신호에 제약을 받지 않는다. 즉, 기존의 송출시설을 최대한 활용할 수 있고, 짧은 시간에 구축이 가능하여 비용적인 면에서 효율적인 방송서비스 망(network)을 구축할 수 있다. 이러한 방송서비스가 가능하기 위해서는 분산 중계 장치(302 내지 305)들로부터 전송되는 신호를 수신기가 식별해 낼 수 있어야 하며, 분산 중계 장치(302 내지 305)들 사이의 출력신호는 동일해야 한다는 전제 조건이 필요하다.

따라서 분산 중계 장치들 사이의 출력신호가 동일하고, 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 제거하여 분산 중계 장치 출력신호의 특성이 분산 중계 장치 입력신호보다 우수한 분산 중계 장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 상기 요구에 부응하기 위하여 제 안된 것으로, 주 송신기에서 분산 중계 장치로 전송된 RF(Radio Frequency) 신호를 기저대역(baseband) 신호로 변환하고, 상기 변환된 기저대역 신호로부터 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로(channel)에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 고성능 등화기(equalizer)를 사용하여 제거하고, 상기 기저대역 신호를 RF 신호로 다시 변환하여 입력신호와 동일한 출력신호를 주 송신기 신호의 채널과 다르지만 분산 중계 장치들과는 동일한 채널로 중계하기 위한 분산 중계 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 신호를 중계하기 위한 분산 중계 장치에 있어서, 외부 기기로부터 전송된 제1 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하여 기저대역 신호로 복조하기 위한 전처리 수단; 상기 전처리 수단에서 복조된 기저대역 신호를 등화하여 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보정하기 위한 등화 수단; 상기 등화 수단에 의해 등화된 기저대역 신호에, 상기 분산 중계 장치의 식별(identification) 및 망(network) 조절을 위한 식별신호를 생성하여 삽입하기 위한 식별신호 생성 및 삽입 수단; 및 상기 식별신호 생성 및 삽입 수단으로부터의 기저대역 신호를 「상기 제1 RF 신호의 주파수와 상이하고 다른 분산 중계 장치의 출력 주파수와는 동일한 주파수를 갖는 제2 RF 신호」로 변조하여 송출하기 위한 후처리 수단을 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 신호를 중계하는 분산 중계 방법에 있어서, 외부 기기로부터 전송된 제1 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하여 기저대역 신호로 복조하는 전처리 단계; 상기 복조한 기저대역 신호를 등화하여 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보정하는 등화 단계; 상기 등화한 기저대역 신호에, 상기 분산 중계 장치의 식별(identification) 및 망(network) 조절을 위한 식별신호를 생성하여 삽입하는 식별신호 생성 및 삽입 단계; 및 상기 식별신호를 삽입한 기저대역 신호를 「상기 제1 RF 신호의 주파수와 상이하고 다른 분산 중계 장치의 출력 주파수와는 동일한 주파수를 갖는 제2 RF 신호」로 변조하여 송출하는 후처리 단계를 포함한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 위한 분산 중계 장치의 일실시예 구성도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 위한 분산 중계 장치는, 주 송신기로부터 전송된 RF(Radio Frequency) 방송신호를 수신안테나(401)를 통해 수신하기 위한 RF 수신부(402)와, 상기 RF 수신부(402) 에 의해 수신된 RF 방송신호를 중간주파수(IF) 신호로 하향 변환하기 위한 IF 하향 변환부(403)와, 상기 IF 하향 변환부(403)에 의해 하향 변환된 중간주파수(IF) 신호를 기저대역 신호로 변환하기 위한 복조부(404)와, 상기 복조부(404)에 의해 변환된 기저대역 신호를 등화하여 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보정하기 위한 등화부(405)와, 상기 등화부(405)에 의해 등화된 기저대역 신호에, 분산 중계 장치의 식별(identification) 및 망(network) 조절을 위해 상관(correlation) 특성이 우수한 식별신호를 생성하여 삽입하기 위한 식별신호 생성 및 삽입부(406)와, 상기 식별신호 생성 및 삽입부(406)에 의해 식별신호가 삽입된 기저대역 신호를 중간주파수(IF) 신호로 변환하기 위한 변조부(407)와, 상기 변조부(407)에 의해 변환된 중간주파수(IF) 신호를 RF 방송신호로 상향 변환하기 위한 RF 상향 변환부(408)와, 상기 RF 상향 변환부(408)에 의해 상향 변환된 RF 방송신호를 증폭하여 송신안테나(410)를 통하여 송출하기 위한 고전력 증폭부(409)를 포함한다.

본 발명에 따른 지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 위한 분산 중계 장치에 대하여 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수신안테나(401) 및 RF 수신부(402)에서는 주 송신기로부터 전송된 RF 방송신호를 수신하고, 상기 수신된 RF 방송신호는 IF 하향 변환부(403)를 통해 중간주파수(IF) 신호로 하향 변환되고, 상기 하향 변환된 중간주파수(IF) 신호는 복조부(404)를 통해 기저대역 신호로 변환된다.

이후, 상기 변환된 기저대역 신호가 고성능의 등화부(405)로 입력되면, 상기 등화부(405)에서는 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 상기 변환된 기저대역 신호로부터 제거한다.

이후, 상기 잡음 및 다중경로 신호가 제거된 기저대역 신호가 식별신호 생성 및 삽입부(406)로 입력되면, 식별신호 생성 및 삽입부(406)에서는 분산 중계 장치의 식별(identification) 및 망(network) 조절을 위해 상관(correlation) 특성이 우수한 식별신호를 생성하여 상기 잡음 및 다중경로 신호가 제거된 기저대역 신호에 삽입한다.

여기서, 상관 특성이 우수하다는 의미는, 길이가 N인 임의의 두 수열을

및

이라 두었을 때, 아래의 [수학식 1]과 같은 자기수열과의 상관관계를 나타내는 자기상관(auto-correlation,

) 특성이 아래의 [수학식 2]와 같고, 아래의 [수학식 3]과 같은 다른 수열과의 상관관계를 나타내는 상호상관(cross-correlation,

) 특성이 아래의 [수학식 4]와 같음을 의미한다. 즉, 동기가 맞을 때(

)의 자기상관값(

)이 동기가 맞지 않을 때의 자기상관값(

) 및 상호상관값(

)보다 충분히 커서 수열의 검출이 용이함을 의미한다.

전술한 바와 같이 상관특성이 우수한 수열로는 m-수열, 카사미(Kasami) 수열, 골드(Gold) 수열 등이 있으며, ATSC DTV 표준에서는 식별신호로 길이(주기, period)가 65535인 카사미(Kasami) 수열을 사용하며, 그 구조(공지 기술)는 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같다. 그리고 도 7a는 ATSC DTV 표준에서 사용되는 카사미(Kasami) 수열의 자기상관값을 나타내며, 도 7b는 ATSC DTV 표준에서 사용되는 카사미(Kasami) 수열의 상호상관값을 나타낸다.

상기 상관특성이 우수한 수열을

, 등화부 출력신호를

이라 하면, 식별신호가 삽입된 신호

, 즉 변조부(407)의 입력신호는 아래의 [수학식 5]와 같고, 그 구조는 예를 들어 도 8에 도시된 바와 같다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 수열생성부는 상관특성이 우수한 수열

을 생성하고, 상기 수열생성부에서 생성된 수열

은 식별신호의 삽입 크기를 결정하는 상수(α)와 곱해진 후에, 등화부(405)의 출력신호

과 더해져서 변조부(407)로 출력(

)된다.

여기서, 알파(α)는 식별신호의 삽입 크기를 결정하는 상수이다.

이후, 상기 식별신호가 삽입된 기저대역 신호는 변조부(407)를 통해 중간주파수(IF) 신호로 변환되고, 상기 변환된 중간주파수(IF) 신호는 RF 상향 변환부(408)를 통해 RF 방송신호로 상향 변환되고, 상기 상향 변환된 RF 방송신호는 고전력 증폭부(409)를 통해 증폭된 후, 분산 중계 장치의 송신안테나(410)를 통해 송출된다.

본 발명에 따른 지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 위한 분산 중계 장치는, 오류정정 복호부 및 부호화부를 사용하지 않기 때문에 분산 중계 장치 입력신호와 출력신호가 다른, 즉 모호성(ambiguity) 문제를 가지지 않으며, 고성능의 등화기를 사용하여 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경 로 신호를 제거하므로, 분산 중계 장치 출력신호의 특성이 분산 중계 장치 입력신호보다 우수하다.

또한, 본 발명에 따른 지상파 디지털 텔레비전 방송신호를 위한 분산 중계 장치는, 주 송신기로부터 수신된 신호의 주파수(제1 RF 신호)와 분산 중계 장치 출력신호(제1 RF신호와는 주파수가 다른 제2 RF신호)의 주파수가 달라 송/수신안테나의 낮은 격리로 인해 야기된 궤환신호를 분산 중계 장치에서 제거할 필요가 없다. 즉, 분산 중계 장치의 출력전력은 궤환신호에 의해 제약받지 않는다.

도 5는 본 발명에 따른 분산 중계 장치의 등화부(405)에 대한 일실시예 상세 구성도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 분산 중계 장치의 등화부(405)는, 복조부(404)로부터 입력 또는 인가되는 신호의 필터링을 통해 채널 등화를 수행하기 위한 메인 필터부(500)와, 상기 메인 필터부(500)로부터 입력되는 디지털 방송신호로부터, TBD(Trace Back Depth)가 1이고 복잡도가 감소된 수정된 비터비 복호 알고리즘을 이용하여 심볼을 검출하기 위한 수정된 비터비 복호기(510)와, 블라인드 모드 시에 필요한 통계 데이터를 산출하여 출력하기 위한 통계 데이터 산출부(520)와, 판정의거 모드 시 상기 수정된 비터비 복호기(510)의 출력신호를 선택하고 블라인드 모드 시 통계 데이터 산출부(520)의 출력신호를 선택하기 위한 스위칭부(530)와, 상기 메인 필터부(500)의 출력신호(

)와 상기 스위칭부(530)에서 선택한 모드의 출력신호(수정된 비터비 복호기(510)의 출력신호(

) 또는 통계 데이터 산출부(520)의 출력신호)를 비교하여 에러신호(

)를 계산하기 위한 에러신호 계산부(540)와, 상기 복조부(404)로부터 입력되는 신호를 저장하기 위한 등화기 입력신호 저장부(550)와, 상기 등화기 입력신호 저장부(550)의 출력신호와 상기 에러신호 계산부(540)로부터의 에러신호(

)를 이용하여 상기 메인 필터부(500)의 피드포워드 필터부(FFF)(501)의 탭 계수(

)를 갱신하기 위한 FFF 탭 계수 갱신부(560)와, 상기 수정된 비터비 복호기(510)의 출력신호(

)와 상기 에러신호 계산부(540)로부터의 에러신호(

)를 이용하여 상기 메인 필터부(500)의 피드백 필터부(FBF)(502)의 탭 계수(

)를 갱신하기 위한 FBF 탭 계수 갱신부(570)를 포함한다.

여기서, 상기 메인 필터부(500)는 피드포워드 필터부(501)와 피드백 필터부(502)를 포함하여 이루어져, 복조부(404)로부터 입력 또는 인가되는 신호의 반복적인 필터링을 통해 채널 등화를 수행하고, 상기 수정된 비터비 복호기(510)는 상기 메인 필터부(500)로부터 입력되는 디지털 방송신호로부터, TBD(Trace Back Depth)가 1이고 복잡도가 감소된 수정된 비터비 복호 알고리즘을 이용하여 심볼을 검출한다.

상기 통계 데이터 산출부(520)는 블라인드 모드 시에 필요한 통계 데이터(예 : 통계적인 에러 데이터)를 산출하여 상기 스위칭부(530)로 출력하며, 상기 스위칭부(530)는 판정의거 모드 또는 블라인드 모드의 출력을 선택한다. 즉, 판정의거 모드 시 상기 수정된 비터비 복호기(510)의 출력신호를 선택하고 블라인드 모드 시 통계 데이터 산출부(520)의 출력신호를 선택한다.

상기 에러신호 계산부(540)는 상기 메인 필터부(500)의 출력신호

와, 상기 수정된 비터비 복호기(510)의 출력신호

또는 통계 데이터 산출부(520)의 출력신호를 비교하여 에러신호

를 계산한다.

그리고 탭 계수 갱신부(560, 570)에서는 상기 에러신호 계산부(540)에서 계산된 에러신호에 근거하여 상기 메인 필터부(500)의 탭 계수를 갱신한다. 즉, 상기 FFF 탭 계수 갱신부(560)는 등화기 입력신호 저장부(550)의 출력 신호와 상기 에러신호 계산부(540)에서 계산된 에러신호

를 이용하여 피드포워드 필터부(501)의 탭 계수

를 갱신하고, 상기 FBF 탭 계수 갱신부(570)는 상기 수정된 비터비 복호기(510)의 출력신호

와 상기 에러신호 계산부(540)에서 계산된 에러신호

를 이용하여 피드백 필터부(502)의 탭 계수

를 갱신한다.

본 발명에 따른 분산 중계 장치에서는, 상기 등화기의 수정된 비터비 복호기(심볼 검출기)(510)를 대신하여 비터비 복호기, SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm) 복호기, 또는 단순 판정기(slicer) 중 어느 하나를 이용하여, 심볼을 검출하기 위한 심볼 검출기를 구현하여도 된다.

또한, 본 발명에 따른 분산 중계 장치에서는, 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로에 의해 야기된 잡음신호를 제거하기 위해 등화기의 출력신호는 훈련열(Training sequence)이 있는 데이터 구간에서는 훈련열을 등화기의 출력으로 사용하고 훈련열이 없는 데이터 구간에서는 상기 심볼 검출기의 출력을 등화기의 출력으로 사용한다.

따라서 상기와 같은 구조를 갖는 분산 중계 장치를 사용하면 분산 중계 장치들 간의 출력신호가 주 송신기의 출력신호와 동일하며, 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 제거할 수 있으며, 상기 잡음 및 다중경로 신호 제거에 따라 분산 중계 장치 출력신호의 특성이 분산 중계 장치 입력신호보다 우수하고, 송/수신안테나의 낮은 격리로 인해 야기된 궤환신호에 의해 제약을 받지 않기 때문에 분산 중계 장치의 송신 출력을 높일 수 있다.

먼저, 주 송신기에서 전송된 RF 방송신호를 수신하고(901), 상기 수신한 RF 방송신호를 중간주파수(IF) 신호로 하향 변환한다(902).

다음으로, 상기 하향 변환한 중간주파수(IF) 신호를 기저대역 신호로 변환하고(903), 상기 변환한 기저대역 신호로부터 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 제거한다(904).

이어서, 상기 잡음 및 다중경로 신호를 제거한 기저대역 신호에 분산 중계 장치의 식별(identification) 및 망(network) 조절을 위해 상관(correlation) 특성이 우수한 식별신호를 생성하여 삽입하고(905), 상기 식별신호를 삽입한 기저대역 신호를 중간주파수(IF) 대역의 신호로 변환한다(906).

이후, 상기 변환한 중간주파수(IF) 신호를 RF 방송신호로 상향 변환하고(907), 상기 상향 변환한 RF 방송신호를 증폭하여 송출한다(908).

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 주 송신기에서 분산 중계 장치로 전송된 RF(Radio Frequency) 신호를 기저대역(baseband) 신호로 변환하고, 상기 변환된 기저대역 신호로부터 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로(channel)에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 고성능 등화기(equalizer)를 사용하여 제거하고, 상기 기저대역 신호를 RF 신호로 다시 변환하여 입력신호와 동일한 출력신호를 주 송신기 신호의 채널과 다르지만 분산 중계 장치들과는 동일한 채널로 중계함으로써, 분산 중계 장치들 사이의 출력신호가 동일하고, 주 송신기와 분산 중계 장치 간의 전송로에 의해 야기된 잡음 및 다중경로 신호를 제거할 수 있으며, 그에 따라 분산 중계 장치 출력신호의 특성이 분산 중계 장치 입력신호보다 우수한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 송/수신안테나의 낮은 격리로 인해 야기된 궤환신호에 의해 제약을 받지 않기 때문에 분산 중계 장치의 송신 출력을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

신호를 중계하기 위한 분산 중계 장치에 있어서,

외부 기기로부터 전송된 제1 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하여 기저대역 신호로 복조하기 위한 전처리 수단;

상기 전처리 수단에서 복조된 기저대역 신호를 등화하여 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보정하기 위한 등화 수단;

상기 등화 수단에 의해 등화된 기저대역 신호에, 상기 분산 중계 장치의 식별(identification) 및 망(network) 조절을 위한 식별신호를 생성하여 삽입하기 위한 식별신호 생성 및 삽입 수단; 및

상기 식별신호 생성 및 삽입 수단으로부터의 기저대역 신호를 「상기 제1 RF 신호의 주파수와 상이하고 다른 분산 중계 장치의 출력 주파수와는 동일한 주파수를 갖는 제2 RF 신호」로 변조하여 송출하기 위한 후처리 수단

을 포함하는 분산 중계 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 등화 수단은,

상기 전처리 수단에 의해 복조되어 입력되는 신호를 저장하기 위한 등화기 입력신호 저장부;

상기 전처리 수단에 의해 복조되어 입력되는 신호의 필터링을 통해 채널 등 화를 수행하기 위한 필터링부;

상기 필터링부로부터 입력되는 신호로부터 심볼을 검출하기 위한 심볼 검출부;

블라인드 모드 시에 필요한 통계 데이터를 산출하기 위한 통계 데이터 산출부;

판정의거 모드 또는 블라인드 모드의 출력을 선택하기 위한 선택부;

상기 선택부에 의해 선택된 모드의 출력 신호와 상기 필터링부의 출력신호를 비교하여 에러신호를 계산하기 위한 에러신호 계산부; 및

상기 에러신호 계산부에 의해 계산된 에러신호에 근거하여 상기 필터링부의 탭 계수를 갱신하기 위한 탭 계수 갱신부

를 포함하는 분산 중계 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 필터링부는,

피드포워드 필터부와 피드백 필터부를 포함하고,

상기 탭 계수 갱신부는,

상기 등화기 입력신호 저장부의 출력신호와 상기 에러신호 계산부로부터의 에러신호를 이용하여 상기 피드포워드 필터부(FFF)의 탭 계수를 갱신하기 위한 FFF 탭 계수 갱신부; 및

상기 심볼 검출부의 출력신호와 상기 에러신호 계산부로부터의 에러신호를 이용하여 상기 피드백 필터부(FBF)의 탭 계수를 갱신하기 위한 FBF 탭 계수 갱신부

를 포함하는 분산 중계 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 심볼 검출부는,

비터비 복호기, 수정된 비터비 복호기, SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm) 복호기, 및 단순 판정기(Slicer) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 분산 중계 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 수정된 비터비 복호기는,

상기 필터링부로부터 입력되는 디지털 방송신호로부터, TBD(Trace Back Depth)가 1이고 복잡도가 감소된 수정된 비터비 복호 알고리즘을 이용하여 심볼을 검출하는 것을 특징으로 하는 분산 중계 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 선택부는,

판정의거 모드 시 상기 심볼 검출부의 출력신호를 선택하고 블라인드 모드 시 상기 통계 데이터 산출부의 출력신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 분산 중계 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 등화 수단은,

훈련열(training sequence)이 있는 데이터 구간에서는 상기 훈련열을 출력하고, 훈련열이 없는 데이터 구간에서는 상기 심볼 검출부의 출력을 출력하는 것을 특징으로 하는 분산 중계 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 식별신호 생성 및 삽입 수단에 의해 생성된 식별신호는,

「동기가 맞을 때의 자기상관값이, 동기가 맞지 않을 때의 자기상관값 및 상호상관값보다 큰 수열」('상관 특성이 우수한 식별신호')인 것을 특징으로 하는 분산 중계 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 전처리 수단은,

주 송신기로부터 전송된 상기 제1 RF(Radio Frequency) 방송신호를 수신안테나를 통해 수신하기 위한 RF 수신부;

상기 RF 수신부에 의해 수신된 상기 제1 RF 방송신호를 중간주파수(IF) 신호로 하향 변환하기 위한 IF 하향 변환부; 및

상기 IF 하향 변환부에 의해 하향 변환된 중간주파수(IF) 신호를 기저대역 신호로 변환하기 위한 복조부

를 포함하는 분산 중계 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 후처리 수단은,

상기 식별신호 생성 및 삽입 수단에 의해 식별신호가 삽입된 기저대역 신호를 중간주파수(IF) 신호로 변환하기 위한 변조부;

상기 변조부에 의해 변환된 중간주파수(IF) 신호를 상기 제2 RF 방송신호로 상향 변환하기 위한 RF 상향 변환부; 및

상기 RF 상향 변환부에 의해 상향 변환된 상기 제2 RF 방송신호를 증폭하여 송신안테나를 통하여 송출하기 위한 증폭부

를 포함하는 분산 중계 장치.
신호를 중계하는 분산 중계 방법에 있어서,

외부 기기로부터 전송된 제1 RF(Radio Frequency) 신호를 수신하여 기저대역 신호로 복조하는 전처리 단계;

상기 복조한 기저대역 신호를 등화하여 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보정하는 등화 단계;

상기 등화한 기저대역 신호에, 상기 분산 중계 장치의 식별(identification) 및 망(network) 조절을 위한 식별신호를 생성하여 삽입하는 식별신호 생성 및 삽입 단계; 및

상기 식별신호를 삽입한 기저대역 신호를 「상기 제1 RF 신호의 주파수와 상이하고 다른 분산 중계 장치의 출력 주파수와는 동일한 주파수를 갖는 제2 RF 신호」로 변조하여 송출하는 후처리 단계

를 포함하는 분산 중계 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 등화 단계는,

상기 복조한 신호를 저장하는 저장 단계;

상기 복조한 신호의 필터링을 통해 채널 등화를 수행하는 필터링 단계;

상기 필터링한 신호로부터 심볼을 검출하는 심볼 검출 단계;

블라인드 모드 시에 필요한 통계 데이터를 산출하는 통계 데이터 산출 단계;

판정의거 모드 또는 블라인드 모드의 출력을 선택하는 선택 단계;

상기 선택한 모드의 출력 신호와 상기 필터링한 신호를 비교하여 에러신호를 계산하는 에러신호 계산 단계; 및

상기 계산한 에러신호에 근거하여 상기 필터링 단계에 필요한 탭 계수를 갱신하는 탭 계수 갱신 단계

를 포함하는 분산 중계 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 필터링 단계는,

피드포워드 필터링 과정; 및

피드백 필터링 과정을 포함하고,

상기 탭 계수 갱신 단계는,

상기 저장 단계에서 저장되어 있는 신호와 상기 계산한 에러신호를 이용하여 상기 피드포워드 필터링 과정의 탭 계수를 갱신하는 피드포워드 필터링(FFF) 탭 계수 갱신 과정; 및

상기 심볼 검출 단계에서 검출한 신호와 상기 계산한 에러신호를 이용하여 상기 피드백 필터링 과정의 탭 계수를 갱신하는 피드백 필터링(FBF) 탭 계수 갱신 과정

을 포함하는 분산 중계 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 선택 단계는,

판정의거 모드 시 상기 심볼 검출 단계에서 검출한 신호를 선택하고 블라인드 모드 시 상기 통계 데이터 산출 단계에서 산출한 통계 데이터를 선택하는 것을 특징으로 하는 분산 중계 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 등화 단계는,

훈련열(training sequence)이 있는 데이터 구간에서는 상기 훈련열을 출력하고, 훈련열이 없는 데이터 구간에서는 상기 심볼 검출 단계에서 검출한 심볼을 출력하는 것을 특징으로 하는 분산 중계 방법.
제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 식별신호 생성 및 삽입 단계에서 생성한 식별신호는,

「동기가 맞을 때의 자기상관값이, 동기가 맞지 않을 때의 자기상관값 및 상호상관값보다 큰 수열」('상관 특성이 우수한 식별신호')인 것을 특징으로 하는 분산 중계 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 전처리 단계는,

주 송신기로부터 전송된 상기 제1 RF(Radio Frequency) 방송신호를 수신안테나를 통해 수신하는 RF 수신 과정;

상기 RF 수신 과정에서 수신한 상기 제1 RF 방송신호를 중간주파수(IF) 신호로 하향 변환하는 IF 하향 변환 과정; 및

상기 IF 하향 변환 과정에서 하향 변환한 중간주파수(IF) 신호를 기저대역 신호로 변환하는 복조 과정

을 포함하는 분산 중계 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 후처리 단계는,

상기 식별신호 생성 및 삽입 단계에서 식별신호가 삽입된 기저대역 신호를 중간주파수(IF) 신호로 변환하는 변조 과정;

상기 변조 과정에서 변환한 중간주파수(IF) 신호를 상기 제2 RF 방송신호로 상향 변환하는 RF 상향 변환 과정; 및

상기 RF 상향 변환 과정에서 상향 변환한 상기 제2 RF 방송신호를 증폭하여 송신안테나를 통하여 송출하는 증폭 과정

을 포함하는 분산 중계 방법.