特許第6053953号(P6053953)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6053953放送システムのアップリンク情報伝送装置及び方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6053953
(24)【登録日】2016年12月9日
(45)【発行日】2016年12月27日
(54)【発明の名称】放送システムのアップリンク情報伝送装置及び方法
(51)【国際特許分類】
   H04H 60/90 20080101AFI20161219BHJP
   H04B 7/15 20060101ALI20161219BHJP
   H04H 20/74 20080101ALI20161219BHJP
   H04N 21/61 20110101ALI20161219BHJP
【FI】
   H04H60/90
   H04B7/15
   H04H20/74
   H04N21/61
【請求項の数】18
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2015-547850(P2015-547850)
(86)(22)【出願日】2013年12月11日
(65)【公表番号】特表2016-507932(P2016-507932A)
(43)【公表日】2016年3月10日
(86)【国際出願番号】KR2013011479
(87)【国際公開番号】WO2014092455
(87)【国際公開日】20140619
【審査請求日】2015年6月12日
(31)【優先権主張番号】10-2012-0146642
(32)【優先日】2012年12月14日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】503447036
【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド
(73)【特許権者】
【識別番号】513262676
【氏名又は名称】インダストリー−アカデミック・コーポレーション・ファウンデーション・ヨンセイ・ユニヴァーシティ
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100154922
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 允辰
(74)【代理人】
【識別番号】100140534
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 敬二
(72)【発明者】
【氏名】ハク−ジュ・イ
(72)【発明者】
【氏名】ジョン−スー・ソ
(72)【発明者】
【氏名】ジェ−ヒョン・ペ
(72)【発明者】
【氏名】スーン−キ・ジョ
(72)【発明者】
【氏名】ハク−ジン・キム
【審査官】 川口 貴裕
(56)【参考文献】
【文献】 特開2001−345807(JP,A)
【文献】 特開平09−098411(JP,A)
【文献】 特開2001−244902(JP,A)
【文献】 特開平09−023274(JP,A)
【文献】 特開平09−233459(JP,A)
【文献】 特開平09−065308(JP,A)
【文献】 特開平11−355224(JP,A)
【文献】 特開2003−235026(JP,A)
【文献】 特開2010−166564(JP,A)
【文献】 特開2000−224126(JP,A)
【文献】 特開2001−077775(JP,A)
【文献】 特表2001−508259(JP,A)
【文献】 特表2012−501101(JP,A)
【文献】 国際公開第2011/072067(WO,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0300778(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04H 20/00 − 20/95
H04H 40/00 − 40/90
H04H 60/00 − 60/98
H04B 7/15
H04N 21/61
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
モバイル放送システムの中継機において
第1端末から第1データ及び放送サービスに関する情報を含む第1アップリンク信号と、第2端末から第2データ及び前記情報を含む第2アップリンク信号と、を受信する受信部と、
それぞれの前記第1アップリンク信号及び前記第2アップリンク信号から前記情報を除去して前記第1データ及び前記第2データを含む第3アップリンク信号を生成する制御部と、
複数の送信局のうち前記情報に対する送信局に前記放送サービスを要求するための前記第3アップリンク信号を送信する送信部を含む中継機。
【請求項2】
前記第1アップリンク信号は、前記第1端末ユーザ情報、前記第1アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項1に記載の中継機。
【請求項3】
前記第3アップリンク信号は、前記第1端末ユーザ情報前記第2端末のユーザ情報と、前記第3アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第1端末のリターンチャネル情報と、前記第2端末のリターンチャネル情報と、さらに含む請求項に記載の中継機。
【請求項4】
前記送信部は、前記第3アップリンク信号を直交周波数分割多元接続(OFDMA)方式又はシングルキャリア符号周波数分割多元接続(SC−CFDMA)方式で前記送信局に送信する請求項1に記載の中継機。
【請求項5】
モバイル放送システムの端末において
送信号を受信する受信部と、
記放送信号を用いて第1データ及び放送サービスに関する情報を含む第1アップリンク信号を生成する制御部と、
前記第1アップリンク信号を中継機に送信する送信部と、を含み、
ここで、前記情報及び第2データを含む第2アップリンク信号が第2端末から前記中継機に送信され、
それぞれの前記第1アップリンク信号及び前記第2アップリンク信号から前記情報が除去されて前記第1データ及び前記第2データを含む第3アップリンク信号が前記中継機によって生成され、
前記第3アップリンク信号は前記放送サービスを要求するために前記中継機から複数の送信局のうち前記情報に対応する送信局に送信される端末。
【請求項6】
前記第1アップリンク信号は、第1端末ユーザ情報、前記第1アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項5に記載の端末。
【請求項7】
前記第3アップリンク信号は、第1端末ユーザ情報と、前記第2端末のユーザ情報と前記第3アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第1端末のリターンチャネル情報と、前記第2端末のリターンチャネル情報と、さらに含む請求項に記載の端末。
【請求項8】
モバイル放送システムにおいて、中継機の動作方法であって
第1端末から第1データ及び放送サービスに関する情報を含む第1アップリンク信号と、第2端末から第2データ及び前記情報を含む第2アップリンク信号と、を受信する過程と、
それぞれの前記第1アップリンク信号及び前記第2アップリンク信号から前記情報を除去して前記第1データ及び第2データを含む第3アップリンク信号を生成する過程と、
複数の送信局のうち前記情報に対応する送信局に前記放送サービスを要求するための前記第3アップリンク信号を送信する過程と、を含む方法。
【請求項9】
前記第1アップリンク信号は、前記第1端末ユーザ情報、前記第1アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項8に記載の方法。
【請求項10】
前記第3アップリンク信号は、前記第1端末ユーザ情報と、前記第2端末のユーザ情報と前記第3アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第1端末のリターンチャネル情報と、前記第2端末のリターンチャネル情報と、さらに含む請求項に記載の方法。
【請求項11】
前記第3アップリンク信号を送信する過程は、前記第3アップリンク信号を直交周波数分割多元接続(OFDMA)方式又はシングルキャリア符号周波数分割多元接続(SC−CFDMA)方式で前記送信局に送信する過程を含む請求項8に記載の方法。
【請求項12】
モバイル放送システムにおいて、端末の動作方法であって
送信号を受信する過程;
記放送信号を用いて第1データ及び放送サービスに関する情報を含む第1アップリンク信号を生成する過程と、
前記第1アップリンク信号を中継機に送信する過程と、を含み、
ここで、前記情報及び第2データを含む第2アップリンク信号が第2端末から前記中継機に送信され、
それぞれの前記第1アップリンク信号及び前記第2アップリンク信号から前記情報が除去されて前記第1データ及び前記第2データを含む第3アップリンク信号が前記中継機によって生成され、
前記第3アップリンク信号は前記放送サービスを要求するために前記中継機から複数の送信局のうち前記情報に対応する送信局に送信される方法。
【請求項13】
前記第1アップリンク信号は、第1端末ユーザ情報、前記第1アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記第3アップリンク信号は、第1端末ユーザ情報と、前記第2端末のユーザ情報と前記第3アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第1端末のリターンチャネル情報と、前記第2端末のリターンチャネル情報と、さらに含む請求項12に記載の方法。
【請求項15】
それぞれが放送信号を送信する複数の送信局;
前記放送信号を受信し、第1データ及び放送サービスに関する情報を含む第1アップリンク信号を生成する第1端末;
前記放送信号を受信し、第2データ及び前記情報を含む第2アップリンク信号を生成する第2端末;及び
前記複数の送信局と前記第1端末及び前記第2端末との間に結合される中継機を含み、
前記中継機は:
前記第1端末から前記第1データ及び前記放送サービスに関する情報を含む前記第1アップリンク信号と、前記第2端末から前記第2データ及び前記情報を含む前記第2アップリンク信号と、を受信し、
それぞれの前記第1アップリンク信号及び前記第2アップリンク信号から前記情報を除去して前記第1データ及び前記第2データを含む第3アップリンク信号を生成し、
前記複数の送信局のうち前記情報に対応する送信局に前記放送サービスを要求するための前記第3アップリンク信号を送信するモバイル放送システム。
【請求項16】
前記第1アップリンク信号は、前記第1端末ユーザ情報、前記第1アップリンク信号の目的地を示す目的地情報、及びリターンチャネル情報をさらに含む請求項15に記載のモバイル放送システム。
【請求項17】
前記第3アップリンク信号は、前記第1端末ユーザ情報と、前記第2端末のユーザ情報と前記第3アップリンク信号の目的地を示す目的地情報と、前記第1端末のリターンチャネル情報と、前記第2端末のリターンチャネル情報と、さらに含む請求項15に記載のモバイル放送システム。
【請求項18】
前記中継機は、前記第3アップリンク信号を直交周波数分割多元接続(OFDMA)方式又はシングルキャリア符号周波数分割多元接続(SC−CFDMA)方式で前記送信局に送信する請求項15に記載のモバイル放送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放送システムに関し、特に放送システムで通信ネットワークリソースの消耗なく双方向モバイルサービスを提供できる装置及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
典型的なモバイル放送システム(mobile broadcasting system)は、単方向サービスを提供していた形態から双方向サービスを提供する形態に発展している。例えば、DVB−H(Digital Video Broadcasting−Handheld)、T−DMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting)のような第1世代モバイル放送システムは、単方向サービスのみを提供する形態であった。しかし、日々増大するモバイル放送に対する期待に応えるために、DVB−NGH(Next Generation Handheld)、MCM(Mobile Convergence Media)のような第2世代モバイル放送システムが開発されている。このような第2世代モバイル放送システムでは、双方向サービスの提供が論議されている。
【0003】
一方、双方向モバイルサービスを提供するために従来の放送網及び通信網を同時に使用する異質ネットワークのハイブリッド形が考慮されている。このような異質ネットワーク形態の構成は、放送網以外の通信網リソースを消耗するため非効率的である。また、従来の技術は、複数のユーザを考慮していないため放送用の状況には適していない。上記情報は、本発明の理解を助けるための背景情報として示したものである。上記内容のうちいかなるものであっても本発明に対する従来の技術として適用可能か否かについてはいかなる決定も行われておらず、いかなる主張も行われていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
よって、本発明の目的は、放送システムで通信網のリソースを消耗することなく双方向モバイルサービスをサポートできるアップリンク情報伝送装置及び方法を提供することにある。
【0005】
本発明の他の目的は、放送システムで複数のユーザに双方向モバイルサービスをサポートできるアップリンク情報伝送装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一実施形態によれば、それぞれが少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局と、前記送信局の中の少なくとも1つの送信局を介して少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末と、前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機と、を含むモバイル放送システムの前記中継機装置は:前記端末からのアップリンク情報を受信する受信部;前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成する制御部;及び前記生成されたアップリンク情報を少なくとも1つ以上の該当送信局に送信する送信部を含む。
【0007】
本発明の他の実施形態によれば、それぞれが少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局と、前記送信局の中の少なくとも1つの送信局を介して少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末と、前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機と、を含むモバイル放送システムの前記端末の中のいずれか1つの端末装置は:前記送信局の中から選択された送信局から放送信号を受信する受信部;前記受信された放送信号を用いて前記選択された送信局に送信されるアップリンク情報を生成する制御部;及び前記生成されたアップリンク情報を前記中継機を介して前記選択された送信局に送信する送信部を含み、前記送信されたアップリンク情報は前記中継機によって放送サービス別に分類された後、少なくとも1つ以上の該当送信局に送信される。
【0008】
本発明のさらに他の実施形態によれば、それぞれが少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局;前記送信局の中の少なくとも1つの送信局を介して少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末;及び前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機を含み、前記中継機装置は:前記端末からのアップリンク情報を受信し、前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成し、前記生成されたアップリンク情報を少なくとも1つ以上の該当送信局に送信する。
【0009】
本発明のさらに他の実施形態によれば、それぞれが少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局と、前記送信局の中の少なくとも1つの送信局を介して少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末と、前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機と、を含むモバイル放送システムにおいて、前記中継機の動作方法は:前記端末からのアップリンク情報を受信する過程;前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成する過程;及び前記生成されたアップリンク情報を少なくとも1つ以上の該当送信局に送信する過程を含む。
【0010】
本発明のさらに他の実施形態によれば、それぞれが少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を送信する複数の送信局と、前記送信局の中の少なくとも1つの送信局を介して少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を受信する複数の端末と、前記複数の送信局と前記複数の端末間に結合される中継機と、を含むモバイル放送システムにおいて、前記端末の中のいずれか1つの端末の動作方法は:前記送信局の中から選択された送信局から放送信号を受信する過程;前記受信された放送信号を用いて前記選択された送信局に送信されるアップリンク情報を生成する過程;及び前記生成されたアップリンク情報を前記中継機を介して前記選択された送信局に送信する過程を含み、前記送信されたアップリンク情報は、前記中継機によって放送サービス別に分類された後、少なくとも1つ以上の該当送信局に送信される。
【0011】
本発明の他の見地、利益、主な特徴は、以下に添付された本発明の実施形態及び図面とともに説明される詳細な説明から当業者に明らかに認識される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
本開示及びその効果に対するより完全な理解のために、添付の図面を参照して下記の説明が行われる。ここで、同じ符号は同じ部分を示すものである。
【0013】
図1】一般的な無線通信システムにおける基地局と端末間の分布を示す図である。
図2】本発明が適用される放送システムにおける放送中継機と端末間の分布を示す図である。
図3】本発明の実施形態が適用される放送システムの構成を示す図である。
図4】本発明の実施形態による端末の構成を示す図である。
図5】本発明の実施形態による端末でのアップリンク情報処理動作を示す図である。
図6】本発明の実施形態による端末で生成されるアップリンク情報の構造を示す図である。
図7】本発明の実施形態による放送中継機の構成を示す図である。
図8】本発明の実施形態による放送中継機におけるアップリンク情報処理動作を示す図である。
図9】本発明の実施形態による放送中継機でアップリンク情報が送信局別に分類され送信局別アップリンク情報が生成された後、該当送信局に送信される動作を具体的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本特許文書において本開示の原理を記述するために使用される、以下で論議される図1乃至図9及び様々な実施形態は、単に実例を示すためのものであって、開示の範囲を制限するいかなるものとしても解釈されてはならない。当該分野における熟練者は本開示の原理が適切に配置された任意の放送システムで具現されることもできると理解するはずである。単なる説明の例示として、ここで記述される端末は、セルラー電話、携帯情報端末(personal digital assistant、PDA)、デジタルカメラ、携帯用ゲームコンソール、MP3プレーヤ、携帯用/個人用マルチメディアプレーヤ(PMP)、携帯用電子ブック(e−book)、タブレットPC、携帯用ラップトップPC及びグローバルポジショニングシステム(GPS)ナビゲーションのような移動デバイスと、デスクトップPC、高解像度テレビ(HDTV)、光学ディスクプレーヤ、セットトップボックス及びここで記述される内容と一致する無線通信又はネットワーク通信可能なその他のもののようなデバイスを言及する場合がある。
【0015】
以下で説明される本発明の実施形態は、従来のダウンリンク(downlink)中心の単方向放送システムをさらに発展させて双方向放送システムを構成し、それに適したサービスを提供するためのものである。放送サービスカバレッジ内のユーザからユーザ別データを収集するためにはアップリンク(uplink)システムが必須である。本発明の実施形態は、通常の放送網と通信網を同時に使用する異質ネットワークハイブリッド形でなく、通信網依存性をなくした新たな形態の放送用アップリンクシステムを提案する。本発明の実施形態が提案する内容を次のようにまとめることができる。
【0016】
第一に、本発明の実施形態は、高出力送信機から確保される広いダウンリンクサービスカバレッジと低出力端末によって引き起こされる狭いアップリンクサービスカバレッジ間の非対称性を克服するために、「放送用アップリンク中継機」を提案する。
【0017】
第二に、放送用アップリンク中継機を設置するにあたり、ダウンリンクサービスカバレッジ内に最小限の放送用中継機が設置されることができるようにするために、中継機1つ当たりアップリンクサービスカバレッジ(中継機と端末間の信号到達距離)を最大化し、中継機当たり収容すべきユーザの数を最大化しなければならない。
【0018】
そのため、本発明の実施形態は、中継機で受信されるユーザ別信号の要求信号対雑音比(Signal−to Noise Ratio、SNR)を最小化し、中継機−送信機ネットワークに比べ端末−中継機ネットワークの方により多くの無線リソース(resource)を割り当てる。また、多数の(massive)ユーザを同時に処理するために、本発明の実施形態は、中継機で収容できる総データ量は最大化し、それに適した多元接続(Multiple Access)技法を適用する。
【0019】
第三に、本発明の実施形態は、放送用アップリンク中継機でデータを処理するにあたり、效率的にデータを分類して再加工した後、效果的に送信機に伝達できる「データ再多重化(Re−multiplexing)」技法を提案する。また、本発明の実施形態は、再多重化処理に必要な演算及びオーバーヘッド(overhead)を最小化するために、ブロードキャスト(broadcast)IDを活用して效果的にデータを再加工する技法を提案する。
【0020】
第四に、本発明の実施形態は、端末でアップリンクデータパケットを構成するにあたり、ダウンリンク放送網を用いてパケット構成のための別途のデータを挿入して伝達することなく、端末では現在受信されるデータからヘッダを構成できる簡単かつ効果的な方法を提案する。
【0021】
以下、本発明の実施形態が具体的に説明される。以下、まず、本発明の実施形態によるアップリンク中継機及びそれを含む放送システムが説明される。その後、本発明の実施形態による端末でのアップリンク情報生成動作が説明される。その後、本発明の実施形態によるアップリンク中継機でのアップリンク情報生成動作が説明される。
【0022】
放送アップリンク中継機
通常のモバイル放送システムで高出力送信局から確保されるダウンリンクサービスカバレッジ(coverage)と低出力端末から生成されるアップリンクサービスカバレッジは互いに非対称的である。すなわち、ダウンリンクサービスカバレッジはアップリンクサービスカバレッジに比べてはるかに大きいが、一方で、端末の低い電力では現在サービス中の送信局まで信号が到達すらできない。したがって、本発明の実施形態は、放送アップリンクサービスのためにアップリンク中継機を含む放送システムを考慮する。
【0023】
しかし、無線通信システムのように、送信局及び中継機を容易に増やせない放送システムの特性上アップリンク中継機は最小の数で最大の端末をサポートしなければならない。放送システムでのアップリンクは無線通信システムに比べてサービス領域が広くなった分はるかに多くの端末を収容しなければならない。すなわち、1つのサービス領域内の端末の数は通信システムに比べ放送システムの方がはるかに多い。
【0024】
図1は、一般的な無線通信システムにおける基地局と端末間の分布を示す図である。
【0025】
図2は、本発明が適用される放送システムにおける放送中継機と端末間の分布を示す図である。
【0026】
図1及び図2を参照すると、無線通信システムの基地局は自らのカバレッジ内に数百人のユーザ(端末)を収容すると、放送システムのアップリンク中継機は、図2に示したように、自らのカバレッジ内で数百万人のユーザ(端末)を収容しなければならない。
【0027】
図3は、本発明の実施形態が適用される放送システムの構成を示す図である。
【0028】
図3を参照すると、図示の構成は例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。放送システムは、複数の送信局101−109と、放送アップリンク中継機200と、複数の端末301−309と、を含む。複数(例:M個、ここで、Mは正の整数)の送信局101−109は、それぞれ少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を送信するためのものである。例えば、前記送信局101−109は、少なくとも1つの放送サービスを提供する放送局又は放送局以外の会社からの放送信号を送信できる。複数(例:K個、ここでKは正の整数)の端末301−309は、前記送信局101−109の中の少なくとも1つの送信局を介して少なくとも1つの放送サービスのための放送信号を受信する。一例として、前記端末301−309は、タッチスクリーンを具備するスマートフォン(smart phone)である場合があるが、放送サービスを提供される携帯端末(portable terminal)、移動電話(mobile phone)、モバイルパッド(mobile pad)、メディアプレーヤ(media player)、タブレットコンピュータ(tablet computer)、ハンドヘルドコンピュータ(handheld computer)又はPDA(Personal Digital Assistant)のいずれかの場合もある。
【0029】
本発明の実施形態による放送システムは、双方向サービスを提供するためダウンリンク動作のみでなくアップリンク動作も行われる。放送システムのダウンリンク(downlink)の場合、複数の送信局101−109は、放送ダウンリンク送信機になり、複数の端末301−309は、放送ダウンリンク受信機になる。一方、放送システムのアップリンク(uplink)の場合、複数の端末301−309は、放送アップリンク送信機になり、複数の送信局101−109は、放送アップリンク受信機になる。
【0030】
放送アップリンク中継機200は、前記複数の送信局101−109と前記複数の端末301−309間に結合される。前記中継機200は、前記複数の端末301−309からのアップリンク情報を前記複数の送信局101−109に送信する。このような中継機200を設置するにあたり、ダウンリンクサービスカバレッジ内に最小限の放送用中継機が設置されることができるようにするために、中継機1つあたりのアップリンクサービスカバレッジ(中継機と端末間の信号到達距離)を最大化し、中継機あたりの収容すべきユーザの数を最大化させる。そのため、本発明の実施形態は、中継機で受信されるユーザ別信号の要求信号対雑音比(Signal−to Noise Ratio、SNR)を最小化し、中継機−送信機ネットワークに比べ端末−中継機ネットワークに方により多くの無線リソース(resource)を割り当てる。また、複数の(massive)ユーザを同時に処理するために、本発明の実施形態は、中継機で収容できる総データ量を最大化し、それに適した多元接続(Multiple Access、MA)技法を適用する。
【0031】
放送アップリンク情報
放送用アップリンクでは無線通信環境のように双方向通信が円滑でないため、リターンチャネル(return channel)パケットのようなアップリンク情報を構成する際は新しい識別子(identifier、ID)やオーバーヘッドなどを定義して使用するよりは、送信局、端末がともに知っている既存の情報を用いる方が効果的である。
【0032】
アップリンク情報は、基本的にユーザID及びリターンチャネルデータを用いて構成する。前記ユーザID及びリターンチャネルデータ以外にも、リターンチャネルが目標とする放送コンテンツ(サービス)に関する情報を含むブロードキャスティング(Broadcasting)IDと、アップリンクパケットを送ろうとする最終目的地情報を含むターゲット(Target)IDを追加してアップリンク情報を構成する。ターゲットID及びブロードキャスティングIDを生成するための別途のデータをダウンリンク放送信号に伝送するとリソースの浪費を招くため、本発明の実施形態は、現在端末がダウンリンクでサービスされている放送情報を活用して構成する簡単な方法を提案する。すなわち、端末がダウンリンクサービスをサービスされるために必須的に放送信号から獲得する情報から現在サービスの固有のIDを生成する。例えば、放送局がKBS1であれば、放送局番号、チャネル周波数475MHz、チャネル番号9、MPEG−2TS(Moving Picture Expert Group 2 Transport Stream)パケット(packet)内に入っているプログラム情報などから現在サービスの固有のIDを生成できる。結果的には、本発明の実施形態によれば、送信局、中継機、及び端末が互いに共通して知っている情報を固有に構成して共有するが、別途の追加の伝送が必要ないので帯域幅効率性を最大化できる。
【0033】
図6は、本発明の実施形態による端末で生成されるアップリンク情報の構造を示す図である。
【0034】
図6を参照すると、図示の構造は例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。
【0035】
アップリンク情報は、ターゲット(Target)ID410、ブロードキャスティング(Broadcasting)ID420、ユーザ(User)ID430及びリターンチャネルデータ(Return Channel Data)440を含む。ターゲットID410は、放送局番号(Broadcasting Station Number)412又は放送局以外の情報(コンテンツ)収集会社の番号(Contents Company Number)414を含む。すなわち、ターゲットID410は、リターンチャネルを送ろうとする放送局番号412及びリターンチャネルを受信すべき情報収集会社など放送局以外の会社の番号414を含む。ブロードキャスティングID420は、リターンチャネルに該当する放送サービスに関する情報を含む。すなわち、放送サービスを探すための基本的な情報としてサービスが提供されている放送周波数(Frequency)422、チャネル番号(Channel Number)424、放送サービス内のプログラムの固有番号(Program Number)426、プログラム内のコンテンツの固有番号(Contents Number)428を含む。
【0036】
図4は、本発明の実施形態による端末の構成を示す図である。
【0037】
図4を参照すると、図示の構成は例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。
【0038】
端末301−309は、受信部310、制御部320及び送信部330を含む。受信部310は、図3に示した送信局101−109の中から選択された送信局から放送信号を受信する。制御部320は、アップリンク情報生成部325を含み、前記受信された放送信号を用いて前記選択された送信局に送信されるアップリンク情報を生成する。送信部330は、前記生成されたアップリンク情報を図3に示した中継機200を介して前記選択された送信局に送信する。前記送信部330によって送信されるアップリンク情報は、図6に示したように、端末に関するユーザ情報430、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報410、放送サービス情報を示すブロードキャスティング情報420及びリターンチャネル情報440を含む。前記送信されたアップリンク情報は、前記中継機200によって放送サービス別に分類された後、少なくとも1つ以上の該当送信局に送信される。
【0039】
図5は、本発明の実施形態による端末でのアップリンク情報処理動作を示す図である。図5に示す流れは例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。
【0040】
端末は、S310の動作で、図3に示した送信局101−109の中から選択された送信局から放送信号を受信する。端末は、S320の動作で、前記受信された放送信号を用いて前記選択された送信局に送信されるアップリンク情報を生成する。端末は、S330の動作で、前記生成されたアップリンク情報を図3に示した中継機200を介して前記選択された送信局に送信する。前記送信されるアップリンク情報は、図6に示したように、端末に関するユーザ情報430、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報410、放送サービス情報を示すブロードキャスティング情報420及びリターンチャネル情報440を含む。前記送信されたアップリンク情報は、前記中継機200によって放送サービス別に分類された後、少なくとも1つ以上の該当送信局に送信される。
【0041】
アップリンク中継機
通常の無線通信システムの中継機は、個別ユーザカスタマイズ型で各端末の信号を基地局に再送する役割を行う。しかし、本発明の実施形態が考慮する放送アップリンク中継機は、多くのユーザから受信した高容量の端末のデータを消化しなければならない。また、放送アップリンク中継機で単純に端末のデータを再送するのみの場合、送信局で処理すべき受信演算量が大きく増加するだけでなく、その後のACK(Acknowledgement)発送時間の遅延及び複雑度の増加が必然的に伴われる。それとともに、放送アップリンクデータを端末から送信局まで伝達する時、無線通信システムと同様にユーザIDが必須的に使用されるが、放送アップリンクの場合、図6に示したように、ブロードキャスティングIDが追加的に使用されなければならない。ブロードキャスティングIDを中継機と送信局間でそのまま再送する場合、伝送オーバーヘッドが増加するだけでなく、送信局でサービス地域内の全ての端末のデータを該当する放送サービス別に分類する作業を行って各サービス提供者に送らなければならない負担が発生し得る。したがって、本発明の実施形態による放送用アップリンク中継機は、図9に示したように、各端末から伝送されてきたデータをブロードキャスティングIDを基準に分類及び再多重化(re−multiplexing)する。すなわち、放送サービス別に分類及び再多重化する。
【0042】
図7は、本発明の実施形態による放送中継機の構成を示す図である。
【0043】
図7を参照すると、図示の構成は例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。
【0044】
図7に示したように、中継機200は、受信部210、制御部220及び送信部230を含む。
【0045】
受信部210は、図3に示した端末301−309からのアップリンク情報を受信する。前記受信されたアップリンク情報は、図6に示したように、端末に関するユーザ情報430、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報410、放送サービス情報を示すブロードキャスティング情報420及びリターンチャネル情報440を含む。
【0046】
制御部220は、前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成する。そのため、制御部220は、アップリンク情報分類部221及びアップリンク情報生成部225を含む。一例として、アップリンク情報分類部221は、放送サービスによって受信されたアップリンク情報を分類する。一例として、アップリンク情報生成部225は、放送サービスごとにアップリンク情報を生成することもできる。前記生成されたアップリンク情報は、図6に示した情報のうち端末に関するユーザ情報430、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報410及びリターンチャネル情報440を含む。
【0047】
送信部230は、前記生成されたアップリンク情報を少なくとも1つ以上の該当送信局に送信する。前記送信部230は、前記生成されたアップリンク情報を直交周波数分割多元接続(Orthogonal Frequency Division Multiple Access、OFDMA)方式又はシングルキャリア符号周波数分割多元接続(Single Carrier Code Frequency Division Multiple Access、SC−CFDMA)方式で少なくとも1つ以上の該当送信局に送信できる。ワールドカップ中継の視聴のように複数のユーザが1つのチャンネルに集中する場合、すなわちブロードキャスティングIDの種類がユーザIDに比べて小さい場合、送信部230は、中継機と送信局間のMA技法としてOFDMAを選択することによって高速伝送を可能にする。一方、週末のエンターテイメントチャンネルショーのように複数のユーザが複数のチャネルを利用し、希望する情報が多様でターゲットIDも多様になる場合、送信部230は、各端末のデータ伝送率は低いが多くのユーザを最大限収容することに適したSC−CFDMAを使用することによって効率的な伝送を可能にする。
【0048】
図8は、本発明の実施形態による放送中継機におけるアップリンク情報処理動作を示す図である。
【0049】
図8を参照すると、図示の流れは例示のためのものにすぎない。他の実施形態が本開示の範囲から逸脱することなく使用されることができる。
【0050】
中継機は、S210の動作で、図3に示した端末301−309からのアップリンク情報を受信する。前記受信されたアップリンク情報は、図6に示したように、端末に関するユーザ情報430、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報410、放送サービスを示すブロードキャスティング情報420及びリターンチャネル情報440を含む。
【0051】
中継機は、S220の動作で、前記受信されたアップリンク情報を放送サービス別に分類し、S230の動作で、放送サービス別アップリンク情報を生成する。前記生成されたアップリンク情報は、図6に示した情報のうち端末に関するユーザ情報430、アップリンク情報の目的地を示すターゲット情報410及びリターンチャネル情報440を含む。中継機は、S240の動作で、前記生成されたアップリンク情報を少なくとも1つ以上の該当送信局に送信する。中継機は、前記生成されたアップリンク情報をOFDMA方式又はSC−CFDMA方式で少なくとも1つ以上の該当送信局に送信できる。
【0052】
図9は、本発明の実施形態による放送中継機でアップリンク情報が放送サービス別に分類され放送サービス別アップリンク情報が生成された後、該当送信局に送信される動作を具体的に示す図である。
【0053】
図9を参照すると、B1−B3は、ブロードキャスティングIDを示し、U1−UKは、ユーザIDを示し、Dataは、リターンチャネルデータを示す。
【0054】
放送アップリンク中継機は、S510の動作で、各端末からのアップリンク情報(パケット)を受信する。
【0055】
中継機は、S520の動作で、アップリンク情報のヘッダ部分に位置するブロードキャスティングIDを読み込み、アップリンク情報をブロードキャスティングID別に分類及び再多重化する。すなわち、中継機は、アップリンク情報を放送サービス別に分類し放送サービス別アップリンク情報を生成する。
【0056】
中継機は、S530の動作で、ブロードキャスティングIDに対応するキュー(Queue)にアップリンク情報を伝達する。この時、伝達されるアップリンク情報からブロードキャスティングIDが除去されている。ブロードキャスティングID別キューではいずれも同じ目的地、すなわち同じ放送社へ向かうデータのみが集められる。すなわち、キュー1にはブロードキャスティングID「B1」に該当するユーザ1及びユーザ4からのアップリンク情報が保存され、キュー2にはブロードキャスティングID「B2」に該当するユーザ2からのアップリンク情報が保存され、キュー3にはブロードキャスティングID「B3」に該当するユーザ3及びユーザKからのアップリンク情報が保存される。このような過程は他の端末から伝送されてきた全てのアップリンク情報に対して同様に進められる。
【0057】
S540の動作で、中継機は、放送サービスの数分の伝送束を持つようになり、これを区分できる束別の独立した伝送通路又は区分コードなどを介して送信局に伝送する。
【0058】
例えば、S540の動作で、中継機は各キューに保存されたアップリンク情報に該当するブロードキャスティングIDを付加した後、該当する送信局に伝送する。
【0059】
このような過程をたどる場合、ブロードキャスティングIDの一部が中間で除去されるので送信局へ到達するデータのオーバーヘッドが減少するだけでなく、送信局で処理しなければならない分類演算過程も省略されるので非常に効率的である。例えば、図9の場合、中継機は、ユーザ1のアップリンク情報及びユーザ4のアップリンク情報が同じブロードキャスティングIDを使用するため同じ情報を二度送る必要がなくそのうち1つを削除し、代わりに共通の代表ブロードキャスティングID一つのみを伝送する。
【0060】
一方、中継機は、端末から送られるターゲットIDを先に読んで放送局と異なるリターンチャネルを要求する会社のリターンチャネル受信局が同じであるかを判断する。中継機は、放送局と異なるリターンチャネルを要求する会社のリターンチャネルを受信する送信局が異なる場合、該当リターンチャネルを伝送すべき送信局を区分する。放送局と異なるリターンチャネルを要求する会社のリターンチャネルを受信する送信局が同じ場合は、送信局でターゲットIDを読んでリターンチャネルを該当する放送局又は情報を要求する会社によって分類できる。
【0061】
ターゲットIDを介してリターンチャネルを受信した放送局又はリターンチャネルを利用する会社はブロードキャスティングIDによってリターンチャネルがどの放送サービスに対するリターンチャネルであるかを認識できる。その後は、ユーザID及びリターンチャネルデータを用いて放送アップリンク信号の受信処理を終了する。
【0062】
上記のように、本発明の実施形態によれば、放送システムで高出力送信局と低出力端末間のサービスカバレッジ非対称性を克服するための放送用アップリンク中継機を提案する。このようなアップリンク中継機1つあたりのアップリンクサービスカバレッジ及び中継機あたりの収容すべきユーザの数が最大化するようにアップリンク中継機が具現される。また、アップリンク中継機は、多元接続技法を使用して複数のユーザを同時に処理できるようにする。そして、また、アップリンク中継機は、端末からのアップリンク情報を效率的に分類及び再加工した後、送信局に伝達することによってアップリンク情報伝送においてオーバーヘッドを減らすことができる。そして、端末でアップリンク情報を構成するにあたって別途のダウンリンクデータではなく受信された放送信号に含まれたデータを利用することによって簡単にアップリンク情報を構成できる。
【0063】
以上のように、本発明は、限定された実施形態及び図面によって説明されたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、本発明の属する分野における通常の知識を持つ者であれば、このような記載から様々な修正及び変形が可能である。一例として、本発明の実施形態では、図3に示したように、単一の放送アップリンク中継機が複数の送信局と端末間に結合される場合を説明したが、本発明の保護範囲は必ずこれに限定されるものではない。別の例として、本発明の実施形態は、図4及び図7にそれぞれ示した端末及び中継機の構成要素によって行われると説明されたが、これは説明の便宜のためのものであって、端末及び中継機が示す構成要素だけでなく様々な構成要素を含めて構成されることは自明な事実である。
【0064】
一方、本発明の実施形態による動作は、単一の制御部によってその動作が実施され得る。この場合、様々なコンピュータで具現される動作を行うためのプログラム命令がコンピュータ読取可能な媒体に記録されることができる。前記コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独で又は組み合わせて含むことができる。前記プログラム命令は、本発明のために特別に設計されて構成されたものである、または当業者に公知され使用可能なものである場合もある。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、CD−ROMやDVDのような光記録媒体、フロプティカルディスク(floptical disk)のような磁気−光媒体及びロム(ROM)、ラム(RAM)、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して遂行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例としては、コンパイラによって作られるもののような機械語コードだけでなくインタプリタなどを使用してコンピュータによって実行されることができる高級言語コードを含む。よって、本発明の範囲は、説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなくその特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
【符号の説明】
【0065】
101 送信局
102 送信局
109 送信局
200 放送アップリンク中継機
210 受信部
220 制御部
221 アップリンク情報分類部
225 アップリンク情報生成部
230 送信部
301 端末
302 端末
309 端末
310 受信部
320 制御部
325 アップリンク情報生成部
330 送信部
410 ターゲットID
412 放送局番号
414 放送局以外の会社の番号
420 放送サービス情報を示すブロードキャスティング情報
422 放送周波数
424 チャネル番号
426 放送サービス内のプログラムの固有番号
428 プログラム内のコンテンツの固有番号
430 端末に関するユーザ情報
440 リターンチャネル情報
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9