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KR20060132373A - 유료 이동형 방송 서비스를 위한 데이터 구조, 방법 및이동형 방송 수신기 - Google Patents

유료 이동형 방송 서비스를 위한 데이터 구조, 방법 및이동형 방송 수신기 Download PDF

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KR20060132373A
KR20060132373A KR1020050052673A KR20050052673A KR20060132373A KR 20060132373 A KR20060132373 A KR 20060132373A KR 1020050052673 A KR1020050052673 A KR 1020050052673A KR 20050052673 A KR20050052673 A KR 20050052673A KR 20060132373 A KR20060132373 A KR 20060132373A
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전정식
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신종웅
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Abstract

본 발명은 유료 이동형 방송 서비스를 위한 데이터 구조, 서비스 방법, 및 이동형 방송 수신기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 유료 이동형 방송 서비스를 위한 신호 내 동기화 채널의 위상 기준 심볼(PRS)을 암호화하고, 암호화 정보와 암호화된 위상 기준 심볼을 널 심볼 전단에 위치시켜 전송한다. 그리고 유료 이동형 방송 서비스가 가능한 이동형 방송 수신기에서는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 신호 내 동기화 채널의 암호화 정보를 이용하여 암호화된 PRS을 복호화하여 PRS를 복원하고 복원된 PRS를 기준으로 디코딩을 수행한다. 따라서 본 발명은 무료 서비스 사용자에게 아무런 방해를 주지 않으면서, 유료 서비스 가입자에게 음영 지역에서도 고품질의 서비스를 제공할 수 있게 해준다.
유료, PRS, 지상파 DMB

Description

유료 이동형 방송 서비스를 위한 데이터 구조, 방법 및 이동형 방송 수신기{Data structure and method for charged mobile-type broadcasting, and mobile-type broadcasting receiver}
도 1의 (a)는 일반적인 DMB 전송 프레임의 구조를 보인 도면
도 1의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 DMB 전송 프레임의 구조를 보인 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유료 DMB 서비스를 위한 이동형 방송 수신기의 개략도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유료 DMB 서비스를 위한 동작 흐름도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
201 : 튜너 202 : A/D 변환부
203 : 널/PRS 검출부 204 : FFT부
205 : PRS 보상부 206 : 키 어드레스 검출부
207 : 키 테이블 208 : 채널 디코딩부
본 발명은 이동형 방송 수신기에 관한 것으로서, 특히 지상파 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 수신기에서 유료 DMB 서비스를 위한 데이터 구조, 방법 및 이를 적용한 이동형 방송 수신기에 관한 것이다.
방송의 디지털화는 기존의 아날로그 라디오 방송에도 영향을 주어 디지털 라디오 방송의 도래를 앞당겼다. 또한 기존의 음성 라디오 서비스뿐만 아니라, 데이터 전송과 멀티미디어 서비스를 포괄하는 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting ; DMB) 서비스가 가능해졌다.
한국에서 채택된 지상파 DMB 서비스는 유럽의 지상파 라디오 표준으로 채택된 Eureka-147 디지털 라디오 방송(DAB)에 기반하고 있다. 멀티미디어 방송 성능을 향상시키기 위해 추가된 것은, 전송 채널상 발생할 수 있는 연집 에러(Burst Error)에 강인한 RS 코드(Reed-Solomon Code)와 길쌈 인터리버(Convolutional Interleaver)이다.
따라서 상기 DMB 서비스는 전송 채널상의 잡음과 왜곡에 강인하고, 전송효율이 높을 뿐 아니라 다양한 멀티미디어 서비스를 가능하게 하는 장점을 가지고 있다.
또한 DMB 전송채널은 무선 이동수신 채널로서, 수신신호의 크기(Amplitude)가 시변(Time-Varying)할 뿐만 아니라, 이동 수신기의 영향으로 수신신호 스펙트럼(Spectrum)의 도플러 확산(Doppler Spreading)이 발생한다. 이러한 채널 환경에서의 송수신을 고려하여, DMB 송신 방식은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; OFDM)에 기반하고 있다. 상기 OFDM 방식은 복 수의 다중 캐리어를 사용하므로 다중 경로 채널에 의해 발생할 수 있는 고스트에 대하여 내성이 아주 강하고, 파일롯 신호를 기초로 한 채널 추정(Channel estimation)이 용이하다는 장점이 있다.
그리고 상기 Eureka-147은 디지털 오디오 방송(DAB)을 위하여 창안되었으나 2Mhz의 좁은 주파수 대역폭을 이용하여 작은 화면 크기의 동영상을 서비스하는 지상파 DMB의 기반 기술로도 사용되고 있다. 즉 Eureka-147 시스템은 패킷 또는 스트림 모드가 있어 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있도록 확장 가능한 구조로 되어 있다. 따라서 기존 지상파 DAB 시스템을 이용하여 최소한의 변경으로 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있다.
이러한 Eureka-147 시스템에서는 하나의 방송 서비스를 복수개의 서비스 요소(Service Component)로 구성할 수 있고, 또한 다수개의 방송을 다중화하여 약 2Mhz 주파수 대역을 통해 보낼 수 있다.
즉, 상기 Eureka-147 시스템은 프레임이라는 단위 구조의 반복적인 전송으로 데이터를 전송하는데, 전송 프레임은 도 1의 (a)와 같이 신호 동기를 위한 동기화 채널(Synchronization Channel ; SYNC), 실제 서비스 데이터가 전송되는 주 서비스 채널(Main Service Channel ; MSC), 및 상기 MSC를 통해 전송되는 데이터 채널의 구성 정보가 전송되는 고속정보채널(Fast Information Channel ; FIC)로 구성된다.
상기 동기화 채널에는 DMB 수신기가 프레임의 초기임을 인식하도록 정해진 일정한 형태를 갖으며, 디지털 통신상의 디코딩을 위한 정보를 전달한다. 즉, 상기 동기화 채널은 아무런 신호도 전송되지 않는 널(Null) 심볼과 π/4-DQPSK 변복조를 위한 위상 기준 심볼(Phase Reference Symbol ; PRS)로 구성된다.
상기 MSC는 하나 이상의 CIF(Common Interleaved Frame)로 구성되며, 실제 방송될 방송 서비스(즉, 비디오 서비스, 오디오 서비스, 데이터 서비스)를 전송하는 용도로 사용된다. 이 채널에서는 데이터가 오류없이 전송되어야 하므로 실제 데이터 외의 에러 보정 데이터가 같이 전송된다. 즉, MSC로 비디오 서비스, 오디오 서비스, 데이터 서비스가 전송되는데, FIC에서는 이런 실제의 데이터들이 MSC 내부의 어떤 채널에 전송되는지와 그 외 필요한 정보를 전송한다.
상기 FIC에서는 신속한 정보 전달을 목적으로 하기 때문에 CRC 외의 에러 보정 데이터는 전송되지 않는다. 상기 FIC는 다수개의 FIB로 구성되며, 방송 서비스 수신을 위한 여러 가지 정보를 전송하는 용도로 사용된다.
이때 상기 동기화 채널, FIC, 및 MSC 부분은 여러 개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼로 구성되어 있다. 일 예로 전송 모드 1의 경우 동기화 채널의 PRS는 1개의 OFDM 심볼로 구성되고, FIC와 MSC는 각각 3개와 72개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 이때, 한 프레임 내 각 OFDM 심볼들은 PRS를 기준으로 차등 부호화(differential encoding)되어 있다.
즉, DMB 송신단에서 각각의 서비스(오디오, 비디오, 데이터 서비스)는 개별적으로 오류 방지를 위해 부호화된 후 시간 영역에서 인터리빙되고, 시간 영역에서 인터리빙된 각각의 서비스들은 다중화되어 데이터 채널인 MSC로 합쳐진다. 그리고 다중화된 신호는 제어 채널인 FIC로 전송되는 다중화 배열 정보(Multiplexing Configuration Information ; MCI)와 서비스 정보(Service Informaton ; SI)와 함 께 주파수 영역에서 인터리빙된다. 이때, FIC로 전송되는 정보는 시간 지연을 허용하지 않기 때문에 시간 영역 인터리빙은 수행하지 않는다. 상기 주파수 인터리빙된 비트열은 DQPSK(Differential Quaternary Phase Shift Keying) 심볼로 매핑된 후 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 통해 OFDM 심볼이 된다. 상기 OFDM 심볼은 RF 신호로 변조되어 전송된다.
이때 상기 지상파 DMB 서비스는 장소에 구애받지 않고 이동 중에도 멀티미디어 서비스를 제공해야 하기 때문에, 건물 안이나 지하철 같은 도심의 음영지역을 위한 갭필러 설치가 서비스 품질을 위해 매우 중요하다.
즉, 갭필러는 지하철, 빌딩 밀집 지역, 고층 빌딩 등에 의해 DMB 서비스 수신이 어려운 음영 지역에 설치되어, 방송국 등에서 전송된 DMB 서비스를 수신하여 재송신함에 의해 음영 지역에 있는 이동형 방송 수신기가 DMB 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 일종의 중계 장치이다.
그러나 지상파 DMB 서비스는 기본적으로 무료 서비스이기 때문에, 서비스 제공자가 갭필러를 많이 설치하여 서비스 지역을 확보하는데 있어서 비용면에서 많은 부담을 갖게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 서비스 음영지역에서 DMB 서비스를 받고자 하는 사용자가, 갭필러를 통해 재전송된 신호를 수신할 경우 사용료를 내고 DMB 서비스를 받을 있도록 하는 데이터 구조, 방법 및 이를 적용한 이동형 방송 수신기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유료 DMB 서비스를 위한 데이터 구조에서 유료 이동형 방송 서비스를 위한 신호의 전송 프레임은,
암호화 정보 심볼, 상기 암호화 정보를 기반으로 암호화된 위상 기준 심볼(PRS'), 널 심볼이 순차적으로 위치한 동기화 채널;
실제 서비스 데이터가 전송되는 주 서비스 채널(MSC); 및
상기 MSC를 통해 전송되는 데이터 채널의 구성 정보가 전송되는 고속정보채널(FIC)이 동기화 채널과 MSC 사이에 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법은,
(a) 유료 이동형 방송 서비스를 위한 전송 프레임 내 동기화 채널의 위상 기준 심볼(PRS)을 암호화하고, 상기 암호화에 이용된 암호화 정보, 암호화된 PRS, 널 심볼 순으로 동기화 채널을 전송하는 단계;
(b) 이동형 방송 서비스가 수신되면 유료 이동형 방송 서비스의 가능 여부를 판단하는 단계;
(c) 상기 (b)단계에서 유료 이동형 방송 서비스가 가능하다고 판별되면 수신된 이동형 방송 프레임이 유료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임인지 판별하는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계에서 유료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임으로 판별되면 프레임 내 암호화 정보를 기반으로 암호화된 PRS를 해독하여 PRS를 복원하고, 복원된 PRS를 기준으로 해당 프레임 내 FIC, MSC의 각 OFDM 심볼을 복호화하는 단 계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는 유료 이동형 방송 서비스를 위해 설치된 유료 갭필러에서 프레임 내 동기화 채널의 위상 기준 심볼(PRS)을 암호화하고, 상기 암호화에 이용된 암호화 정보, 암호화된 PRS, 널 심볼 순으로 재전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 (a) 단계는 이동형 방송 서비스를 제공하는 방송국에서 유료 이동형 방송 서비스를 위해 프레임 내 동기화 채널의 위상 기준 심볼(PRS)을 암호화하고, 상기 암호화에 이용된 암호화 정보, 암호화된 PRS, 널 심볼 순으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 이동형 방송 수신기는, 수신된 이동형 방송 서비스 신호로부터 널 심볼을 검출하고, 검출된 널 심볼을 기준으로 수신된 이동형 방송 서비스 신호가 유료 이동형 방송 서비스를 위한 신호인지 유무를 검출하는 널/PRS 검출부; 상기 널/PRS 검출부에서 유료 이동형 방송 서비스를 위한 서비스 신호로 판별되면 상기 이동형 방송 서비스 신호로부터 암호화 정보를 검출하는 암호화 정보 검출부; 및 상기 널/PRS 검출부에서 유료 이동형 방송 서비스를 위한 서비스 신호로 판별되면 암호화 정보 검출부에서 검출된 암호화 정보를 기반으로 상기 이동형 방송 서비스 신호로부터 암호화된 PRS를 해독하여 PRS를 복원하고, 복원된 PRS를 기준으로 해당 프레임 내 FIC, MSC의 각 OFDM 심볼을 복호화하는 디코딩부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 널/PRS 검출부는 널 심볼 전/후의 PRS에 대한 채널 임펄스 응답을 근거로 수신된 이동형 방송 서비스 신호가 유료 이동형 방송 서비스를 위한 신호인지 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
상기 암호화 정보 검출부는 수신된 이동형 방송 서비스 신호 내 동기화 채널에 위치한 암호화 정보를 디코딩하여 키 어드레스를 검출하는 키 어드레스 검출부와, 상기 키 어드레스 검출부에서 검출된 키 어드레스에 해당하는 키 값을 디코딩부로 출력하는 키 테이블을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 됨을 밝혀두고자 한다.
먼저, 본 발명은 설명의 편의를 위해 DMB 서비스 유료화를 위해 설치된 갭필러는 유료 갭필러, 기존의 무료 서비스를 위해 설치된 갭필러는 무료 갭필러라 정의한다. 또한 무료 갭필러, 방송국뿐만 아니라 유료 갭필러에서 재전송된 신호를 이용할 수 있는 이동형 방송 수신기의 사용자는 유료 DMB 서비스 사용자라 하고, 유료 갭필러에서 재전송된 신호를 이용할 수 없는 이동형 방송 수신기의 사용자는 무료 DMB 서비스 사용자라 정의한다.
이때 상기 이동형 방송 수신기의 사용자는 미리 유료 DMB 서비스 사용자로 등록할 수도 있고, 별도의 등록(즉, 가입)없이 유료 갭필러에서 재전송된 신호의 수신 여부를 선택하도록 하고, 선택한 경우에 기 설정된 조건에 따라 요금을 부과할 수도 있다. 여기서 기 설정된 조건이란 여러 가지가 있을 수 있으며, 일 예로 유료 갭필러에서 재전송된 DMB 서비스의 시청 시간 등이 있다. 여기서 유료 갭필러에서 재전송된 신호의 수신을 선택한 경우 유료 DMB 서비스 사용자가 된다.
그리고 미리 유료 DMB 서비스 사용자로 등록한 경우에는 정액제로 유료 갭필러의 DMB 서비스를 이용하게 할 수도 있고, 유료 갭필러의 DMB 서비스를 이용한 경우에만 요금을 부과할 수도 있다. 후자의 경우에는 상기된 미가입자의 유료 DMB 서비스 이용 방법처럼 사용자가 이동형 방송 수신기를 통해 유료 갭필러에서 재전송된 DMB 신호의 수신 여부를 선택할 수 있도록 하는 것이 좋다. 이때 요금 정보와 유료 여부 등의 정보를 문자나 소리 등의 형태로 해당 이동 방송 수신기를 통해 사용자에게 제공할 수도 있다. 한편 이동형 방송 수신기의 제조시에 유,무료를 구분하여 제조할 수도 있다. 이 경우 수신기 가격에 차등을 두어 판매하면 좋다.
본 발명에서는 일 실시예로 이동형 방송 수신기가 유료 DMB 서비스에 가입되어 있고, 요금이 정액제인 경우를 실시예로 설명한다.
그리고 본 발명의 DMB 서비스를 유료화하기 위해 설치되는 유료 갭필러에서 는 방송국으로부터 전송된 신호를 재전송시에 프레임 구조를 변경하여 재전송하도록 함으로써, 유료 DMB 서비스 사용자는 건물 안이나 지하철 같은 음영지역에서 고품질의 DMB 서비스를 받을 수 있도록 한다.
즉 무료 갭필러에서는 방송국으로부터 전송된 신호를 프레임 구조의 변경없이 단순히 재전송만 하고, 유료 갭필러에서는 유료 사용자만 이용할 수 있도록 프레임 구조를 변경하여 재전송하는 것이다.
특히 본 발명의 유료 갭필러는 방송국에서 전송된 DMB 서비스를 재전송할 때, 수신된 DMB 전송 프레임의 동기화 채널 구간을 변경하여 재전송하는 것을 특징으로 한다.
따라서 무료 DMB 서비스 사용자는 방송국이나 무료 갭필러에서 전송된 DMB 서비스만을 이용할 수 있으므로, 음영 지역에서는 DMB 서비스를 이용할 수 없거나 저 품질의 DMB 서비스를 제공받게 된다.
이에 반해 유료 DMB 서비스 사용자는 방송국, 무료 갭필러, 유료 갭필러에서 전송된 DMB 서비스를 모두 이용할 수 있게 되므로, 음영 지역에 상관없이 항상 고품질의 DMB 서비스를 제공받게 된다. 즉, 기존의 무료 DMB 서비스 사용자는 방송국 또는 무료 DMB 서비스를 위한 갭필러로부터 전송되는 신호를 수신하는데 아무런 방해를 받지 않고, 유료 DMB 서비스 사용자는 음영지역에서 고품질의 DMB 서비스를 받을 수 있게 된다.
일 실시예로 본 발명의 유료 갭필러에서는 도 1의 (b)와 같이 동기화 채널의 PRS를 암호화하고, 암호화에 이용된 암호화 정보(KRS)와 암호화된 PRS(PRS')를 널 (NULL) 심볼 전단에 위치시켜 재전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 일 실시예로 유료 갭필러에서 암호화된 PRS를 PRS' 심볼이라 정의하고, PRS를 암호화하는데 이용된 암호화 정보를 KRS(Key Reference Symbol)이라 정의한다. 즉, 상기 KRS는 암호화 키 테이블 참조 심볼이며, KRS 값에 해당하는 암호화 정보를 키 테이블로부터 읽어 와 PRS를 암호화한다.
이때 유료 이동형 방송 수신기에서 암호화된 PRS(PRS')를 해독하기 위해서는 KRS와 키 테이블이 필요하다. 따라서 KRS는 암호화된 PRS(PRS')와 함께 전송 프레임에 삽입되어 수신기로 전송하고, 키 테이블은 CDMA 또는 인터넷과 같은 통신망을 통해 수신기로 전송한다. 상기 키 테이블은 해킹 등을 방지하기 위해 일정 기간(예를 들면, 1달)을 주기로 갱신한다. 상기 KRS도 일정 주기로 변경하여 전송한다. 이때 일정 주기는 시간(예를 들면, 1분)이 될 수도 있다. 또는 MSC를 구성하는 CIF 값을 기준으로 변경할 수도 있다.
상기 KRS와 PRS'는 도 1의 (b)와 같이 전송 프레임 내 동기화 채널에서 널 심볼 전에 위치한다.
즉, 본 발명의 유료 갭필러에서 재전송된 전송 프레임 내 동기화 채널은 KRS 심볼+ PRS' 심볼 + 널 심볼의 구조를 갖게 된다. 다시 말해, 상기 KRS는 PRS'와 이전 전송 프레임의 마지막 MSC 사이에 위치한다. 일 예로, 하나의 전송 프레임 지속 시간을 96ms 즉, 모드 1로 가정하면 KRS의 지속 시간은 51us, PRS'의 지속 시간은 1.246ms를 설정한다. 이 경우 널 심볼의 지속 시간은 1.246ms로 설정된다.
상기 방송국에서 널 심볼 다음에 전송한 PRS와 유료 갭필러에서 암호화한 PRS(PRS')는 서로 다른 정보이다. 그러므로 이동형 방송 수신기에서 PRS' 심볼을 해독하지 않고는 PRS를 검출할 수 없다.
따라서 본 발명에서는 유료 DMB 서비스에 가입된 수신기라면 동기화 채널이 널 심볼 + PRS 구조를 갖는 DMB 프레임 및 KRS 심볼 + PRS' 심볼 + 널 심볼 구조를 갖는 DMB 프레임의 디코딩이 모두 가능하고, 유료 DMB 서비스에 가입되지 않은 단말기라면 동기화 채널이 널 심볼+PRS 구조를 갖는 DMB 프레임에 대해서만 디코딩이 가능하도록 제어하는 것을 실시예로 한다.
이렇게 하면 기존의 무료 DMB 서비스 사용자는 방송국 또는 무료 DMB 서비스를 위한 갭필러로부터 전송되는 신호를 수신하는데 아무런 방해를 받지 않고, 유료 DMB 서비스 사용자는 음영지역에서 고품질의 DMB 서비스를 받을 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 방송 수신기의 구조를 보인 구성 블록도로서, 튜너(201), A/D 변환부(202), 널/PRS 검출부(203), FFT(Fast Fourier Transform)부(204), PRS 보상부(205), 키 어드레스 검출부(206), 키 테이블(207), 및 채널 디코딩부(208)로 구성된다.
즉, 튜너(201)는 안테나로부터 특정 채널의 DMB 서비스 신호를 수신하여 A/D 변환부(202)로 출력한다. 상기 A/D 변환부(202)는 수신된 DMB 서비스 신호를 디지털화하여 널/PRS 검출부(203)로 출력한다.
상기 널/PRS 검출부(203)는 상기 디지털화된 DMB 서비스 신호로부터 널 심볼을 검출하고, 상기 널 심볼 앞뒤의 PRS에 대한 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response ; CIR)을 근거로 유료 DMB 서비스 신호인지 여부를 검출한다. 예를 들어, 널 심볼 앞뒤의 PRS 신호의 상호 상관 관계를 검출하여 널 심볼 앞에서 최대값을 보이면 유료 DMB 서비스 신호로 판단하고, 널 심볼 뒤에서 최대값을 보이면 무료 DMB 서비스 신호로 판단한다. 상기 판단 결과는 PRS 보상부(205), 키 어드레스 검출부(206)로 출력한다.
상기 FFT부(204)는 디지털화된 DMB 서비스 신호를 주파수 영역으로 변환하여 PRS 보상부(205)로 출력한다.
한편 키 어드레스 검출부(206)는 상기 널/PRS 검출부(203)에서 유료 DMB 서비스 신호로 판별되면 암호화된 PRS(PRS') 앞에 위치한 암호화 정보(KRS)를 디코딩하여 키 어드레스를 검출한 후 키 테이블(207)로 출력한다. 상기 키 테이블(207)은 검출된 키 어드레스에 해당하는 키 값을 PRS 보상부(205)로 출력한다.
상기 PRS 보상부(205)는 상기 널/PRS 검출부(203)에서 유료 DMB 서비스 신호로 판별되면 키 테이블(207)에서 출력하는 키 값을 이용하여 암호화된 PRS(PRS')를 해독하여 PRS를 복원한다. 이렇게 복원된 PRS는 채널 디코딩부(208)로 출력된다.
즉, 상기 PRS 보상부(205)는 상기 널/PRS 검출부(203)에서 무료 DMB 서비스 신호로 판별되면 FFT부(204)의 출력을 그대로 채널 디코딩부(208)로 바이패스하고, 유료 DMB 서비스 신호로 판별되면 암호화된 PRS(PRS')를 키 값을 이용하여 복호한 후 채널 디코딩부(208)로 출력한다.
상기 채널 디코딩부(208)는 PRS 보상부(207)를 통해 출력되는 PRS를 기준으로 FIC, MSC의 각 OFDM 심볼을 차등 복호화한다.
이때 상기 키 테이블(207)의 업데이트는 통신망을 통해 일정 주기로 이루어 진다. 그리고 상기 KRS가 CIF를 기준으로 변경되었다면 채널 디코딩부(208)는 CIF 카운트 값을 키 어드레스 검출부(206)와 키 테이블(207)로 출력한다.
그러면 상기 키 어드레스 검출부(206)는 KRS 변경 기준으로 사용된 CIF 카운트 값이 입력될 때에만 KRS를 디코딩하여 키 어드레스를 검출한다. 이때 키 테이블(207)도 해당 CIF 카운트 값이 입력될 때에만 키 값을 출력하게 할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 유료 DMB 서비스를 위한 동작 흐름도로서, DMB 서비스 신호가 수신되면(단계 301), 유료 DMB 서비스가 가능한 이동형 방송 수신기인지를 판별한다(단계 302).
본 발명에서는 일 실시예로 상기 이동형 방송 수신기가 유료 DMB 서비스에 가입되어 있고, 요금이 정액제라면 유료 DMB 서비스가 가능하다고 판단한다. 또한 상기 이동형 방송 수신기가 유료 DMB 서비스에 가입되어 있더라도 정액제가 아니고 시청 여부나 시청 시간에 따라 요금이 부과되는 경우라면 먼저, 사용자에게 문자나 소리로 유료 DMB 서비스임을 알리고, 유료 DMB 서비스를 제공받을 것인지를 선택하도록 한 후, 선택된 경우에만 유료 DMB 서비스가 가능하도록 제어하는 것이 좋다. 이는 미가입자의 경우에도 그대로 적용할 수 있다.
그리고 상기 이동형 방송 수신기가 유료 DMB 서비스에 가입되어 있지 않거나, 또는 유료 DMB 서비스를 받을 것인지를 묻는 질문에서 유료 DMB 서비스를 선택하지 않으면 유료 DMB 서비스가 가능하지 않도록 제어하는 것이 좋다.
상기 단계 302에서 유료 DMB 서비스가 가능하지 않다고 판단되면 널 심볼의 위치를 검출하고, 검출된 널 심볼 다음에 오는 OFDM 심볼을 기준으로 다음에 오는 OFDM 심볼들을 차등 복호화한다(단계 306).
만일 상기 단계 302에서 유료 DMB 서비스가 가능하지 않다고 판별되었는데 전송 프레임이 도 1의 (b)와 같은 구조라면, 상기 단계 306은 FIC의 첫 번째 OFDM 심볼을 동기화 채널의 PRS로 간주하고 이것을 기준으로 다음 OFDM 심볼들을 차등 복호화하게 되므로 잘못된 디코딩이 이루어진다. 즉 도 1의 (b)의 경우 동기화 채널이 KRS+PRS'+널 심볼 구조이므로 널 심볼 다음에는 FIC, 및 MSC가 오는데 상기 단계 306은 상기 FIC의 첫 번째 OFDM 심볼을 PRS로 간주하고 상기 FIC의 첫 번째 OFDM 심볼을 기준으로 다음 OFDM 심볼들을 차등 복호화하게 된다.
이와 같이 유료 DMB 서비스가 가능하지 않은 이동형 방송 수신기에서는 도 1의 (b)와 같은 DMB 프레임에 대해 잘못된 디코딩을 수행하므로 유료 갭필러에서 재전송된 DMB 서비스를 이용하지 못하게 된다.
한편 상기 단계 302에서 유료 DMB 서비스가 가능하다고 판단되면 복조된 DMB 서비스 신호가 방송국이나 무료 갭필러에서 전송된 신호인지, 유료 갭필러에서 전송된 신호인지를 판별한다(단계 303).
전술한 바와 같이 유료 DMB 서비스 신호인지, 무료 DMB 서비스 신호인지는 널 심볼 앞뒤의 PRS에 대한 CIR를 근거로 판단한다. 또는 각 갭필러는 고유 식별번호(ID)를 갖고 있으므로 신호 재전송시에 해당 갭필러 ID를 같이 전송하면 유료 DMB 서비스가 가능한 이동형 방송 수신기에서는 수신된 DMB 서비스 신호가 유료 갭필러에서 전송된 신호인지 아니면, 방송국이나 무료 갭필러에서 전송된 신호인지를 판별할 수 있게 된다.
상기 단계 303에서 수신된 DMB 프레임이 방송국이나 무료 갭필러에서 전송된 신호로 판별되면 기존의 방식대로 상기 복조된 DMB 프레임을 디코딩한다(단계 306). 이 경우 DMB 프레임 구조는 도 1의 (a)와 같고, 상기 널 심볼 다음에 오는 OFDM 심볼은 PRS이므로, 상기 PRS를 기준으로 해당 프레임 내 FIC, MSC의 각 OFDM 심볼들을 차등 복호화한다. 따라서 정상적으로 디코딩이 이루어진다.
그리고 상기 단계 303에서 복조된 DMB 서비스 신호가 유료 갭필러에서 전송된 신호로 판별되면 해당 이동형 방송 수신기는 변경된 프레임 구조를 알고 있으므로 해당 암호화 정보(KRS)를 기반으로 PRS'를 복호하여 PRS를 복원한다(단계 304). 그리고 프레임 구조를 도 1의 (a)과 같이 널 심볼+PRS 구조로 재정렬한다(단계 305). 그리고 나서 상기 널 심볼 다음에 오는 PRS를 기준으로 FIC, MSC의 각 OFDM 심볼들을 순차적으로 차등 복호화한다(단계 306).
따라서 방송국이나 무료 갭필러에서 전송되는 무료 서비스를 위한 신호와 유료 갭필러에서 전송되는 유료 서비스를 위한 신호가 공존하는 지역에서, 기존의 무료 수신을 위한 이동형 방송 수신기는 무료 DMB 서비스를 받는데 아무런 지장을 받지 않게 된다.
즉, 도 1의 (a),(b)의 프레임 구조를 보면 각각 신호가 전송되지 않는 널 구간에 다른 정보가 전송되는 것이므로, 서로가 간섭 신호로서 작용하지 않게 된다. 따라서 도 1의 (b)와 같은 프레임 구조로 재전송하는 유료 갭필러를 사용하게 되면 기존의 무료 DMB 서비스 사용자가 무료 DMB 서비스를 받는데 아무런 방해를 주지 않으면서 유료 DMB 서비스 사용자가 음영 지역에서도 DMB 서비스를 받도록 해준다.
한편 본 발명에서는 유료 갭필러에서 유료 이동형 방송 서비스를 위해 도 1의 (b)와 같이 전송 프레임의 동기화 채널을 변형하여 재전송하는 것을 실시예로 설명하였으나, 다른 실시예로 방송국에서 도 1의 (b)와 같이 전송 프레임의 동기화 채널을 변경하여 전송할 수도 있다. 이 경우 방송국에서는 별도의 중계망 송출 시스템을 두고, 상기 중계망 송출 시스템에서 도 1의 (b)와 같이 전송 프레임의 동기화 채널을 변형하여 갭필러로 전송한다. 이때 광 케이블을 이용하여 갭펄러로 전송할 수 있다.
또한 본 발명에서는 키 값을 이용하여 PRS를 암호화한다고 하였는데, 상기 암호화는 스크램블이나 부호화로 변경하여 사용할 수도 있다.
즉, 지금까지 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 유료 DMB 서비스를 위한 데이터 구조, 방법 및 이동형 방송 수신기에 의하면, 유료 갭필러에서 수신된 DMB 서비스를 재전송할 때에 프레임 구조를 변경하여 재전송함으로써, 무료 서비스 사용자에게 아무런 방 해를 주지 않으면서, 유료 서비스 가입자에게 음영 지역에서도 고품질의 서비스를 제공할 수 있게 해준다.
또한 갭필러를 설치하는데 드는 비용을 유료 서비스를 통해 어느 정도 확보할 수 있게 되므로, 음영 지역의 갭필러 설치가 활성화되고 결과적으로 지상파 DMB 서비스의 활성화를 가져올 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (17)

  1. 유료 이동형 방송 서비스를 위한 신호의 전송 프레임은
    암호화 정보 심볼, 상기 암호화 정보를 기반으로 암호화된 위상 기준 심볼(PRS'), 널 심볼이 순차적으로 위치한 동기화 채널;
    실제 서비스 데이터가 전송되는 주 서비스 채널(MSC); 및
    상기 MSC를 통해 전송되는 데이터 채널의 구성 정보가 전송되는 고속정보채널(FIC)이 동기화 채널과 MSC 사이에 구성되는 것을 특징으로 하는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 데이터 구조.
  2. 수신된 이동형 방송 신호를 재전송하는 갭필러가 설치된 이동형 방송 서비스 시스템의 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법에 있어서,
    (a) 유료 이동형 방송 서비스를 위한 전송 프레임 내 동기화 채널의 위상 기준 심볼(PRS)을 암호화하고, 상기 암호화에 이용된 암호화 정보, 암호화된 PRS, 널 심볼 순으로 동기화 채널을 전송하는 단계;
    (b) 이동형 방송 서비스가 수신되면 유료 이동형 방송 서비스의 가능 여부를 판단하는 단계;
    (c) 상기 (b)단계에서 유료 이동형 방송 서비스가 가능하다고 판별되면 수신된 이동형 방송 프레임이 유료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임인지 판별하는 단계; 및
    (d) 상기 (c) 단계에서 유료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임으로 판별되면 프레임 내 암호화 정보를 기반으로 암호화된 PRS를 해독하여 PRS를 복원하고, 복원된 PRS를 기준으로 해당 프레임 내 FIC, MSC의 각 OFDM 심볼을 복호화하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    유료 이동형 방송 서비스를 위해 설치된 유료 갭필러에서 프레임 내 동기화 채널의 위상 기준 심볼(PRS)을 암호화하고, 상기 암호화에 이용된 암호화 정보(KRS), 암호화된 PRS(PRS'), 널 심볼 순으로 재전송하는 것을 특징으로 하는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    이동형 방송 서비스를 제공하는 방송국에서 유료 이동형 방송 서비스를 위해 프레임 내 동기화 채널의 위상 기준 심볼(PRS)을 암호화하고, 상기 암호화에 이용된 암호화 정보(KRS), 암호화된 PRS(PRS'), 널 심볼 순으로 전송하는 것을 특징으로 하는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    유료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임과 무료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임은 동기화 채널에 의해 서로 구분되는 것을 특징으로 하는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    상기 이동형 방송 수신기가 유료 이동형 방송 서비스에 가입되어 있는지 여부, 유료 이동형 방송 서비스를 선택하였는지 여부 중 적어도 하나 이상을 조합하여 유료 이동형 방송 서비스의 가능 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    유료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임이 아니라고 판별되면 PRS 해독 과정없이 수신된 이동형 방송 서비스를 디코딩하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    상기 (b) 단계에서 유료 이동형 서비스 불가능으로 판별되면 PRS 해독 과정없이 수신된 이동형 방송 서비스를 디코딩하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유료 이동형 방송 서비스를 위한 방법.
  9. 방송국이나 갭필러를 통해 전송된 이동형 방송 서비스를 수신하는 이동형 방 송 수신기에 있어서,
    수신된 이동형 방송 서비스 신호로부터 널 심볼을 검출하고, 검출된 널 심볼을 기준으로 수신된 이동형 방송 서비스 신호가 유료 이동형 방송 서비스를 위한 신호인지 유무를 검출하는 널/PRS 검출부;
    상기 널/PRS 검출부에서 유료 이동형 방송 서비스를 위한 서비스 신호로 판별되면 상기 이동형 방송 서비스 신호로부터 암호화 정보를 검출하는 암호화 정보 검출부; 및
    상기 널/PRS 검출부에서 유료 이동형 방송 서비스를 위한 서비스 신호로 판별되면 암호화 정보 검출부에서 검출된 암호화 정보를 기반으로 상기 이동형 방송 서비스 신호로부터 암호화된 PRS를 해독하여 PRS를 복원하고, 복원된 PRS를 기준으로 해당 프레임 내 FIC, MSC의 각 OFDM 심볼을 복호화하는 디코딩부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    유료 이동형 방송 서비스를 위한 서비스 신호의 동기화 채널은 암호화 정보 심볼(KRS), 상기 암호화 정보를 기반으로 암호화된 위상 기준 심볼(PRS'), 널 심볼이 순차적으로 위치하며, 유료 이동형 방송 서비스를 위해 설치된 유료 갭필러에서 재전송한 신호인 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
  11. 제 9 항에 있어서,
    유료 이동형 방송 서비스를 위한 서비스 신호의 동기화 채널은 암호화 정보 심볼(KRS), 상기 암호화 정보를 기반으로 암호화된 위상 기준 심볼(PRS'), 널 심볼이 순차적으로 위치하며, 이동형 방송 서비스를 제공하는 방송국에서 유료 이동형 방송 서비스를 위해 전송한 신호인 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
  12. 제 9 항에 있어서,
    유료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임과 무료 이동형 방송 서비스를 위한 프레임은 동기화 채널에 의해 서로 구분되는 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 널/PRS 검출부는
    널 심볼 전/후의 PRS에 대한 채널 임펄스 응답을 근거로 수신된 이동형 방송 서비스 신호가 유료 이동형 방송 서비스를 위한 신호인지 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 암호화 정보 검출부는
    수신된 이동형 방송 서비스 신호 내 동기화 채널에 위치한 암호화 정보(KRS)를 디코딩하여 키 어드레스를 검출하는 키 어드레스 검출부와,
    상기 키 어드레스 검출부에서 검출된 키 어드레스에 해당하는 키 값을 디코딩부로 출력하는 키 테이블을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 키 어드레스 검출부는
    수신된 이동형 방송 서비스 신호 내 주 서비스 채널(MSC)을 구성하는 CIF(Common Interleaved Frame) 카운트 값에 따라 키 어드레스를 검출하는 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 키 테이블의 업데이트는 통신망을 통해 주기적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
  17. 제 9 항에 있어서, 상기 디코딩부는
    상기 널/PRS 검출부에서 무료 이동형 방송 서비스를 위한 서비스 신호로 판별되면 PRS 해독 과정없이 널 심볼을 기준으로 PRS를 검출하고 검출된 PRS를 기준으로 해당 프레임 내 FIC, MSC의 각 OFDM 심볼을 복호화하는 것을 특징으로 하는 이동형 방송 수신기.
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