KR20090031511A

KR20090031511A - 다중 채널 디지털 케이블 튜너

Info

Publication number: KR20090031511A
Application number: KR1020087030538A
Authority: KR
Inventors: 마이클 안쏘니 푸겔
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2026-06-16
Also published as: EP2030435A1; US8902369B2; CN101467445A; BRPI0621755A2; BRPI0621755A8; WO2007145637A1; JP2009540741A; US20090174822A1; KR101254368B1

Abstract

복수의 디지털 RF 채널의 동시 수신을 위한 방법 및 장치를 제공한다. 구체적으로, N개 증폭기-필터 회로(111, 112, 113)는 다중 채널 아날로그 RF 입력 신호를 수신하여 서로 다른 주파수 대역을 각각 포함하는 N개 아날로그 신호로 분리하도록 구성한다. N개 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 1212, 123)를 제공하는데, 그 각각은 N개 증폭기-필터 회로(111, 112, 113) 중 하나에 개별적으로 연결하고, 아날로그 신호를 수신하여 각각의 디지털 신호를 생성하도록 구성한다. 디지털 튜너(130)는 N개 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123)가 생성한 N개 디지털 신호를 수신하여 디멀티플렉스하도록 구성하고, 이로 인해 M개 디지털 RF 채널을 복원한다. M개 복조 회로(141, 142, 143)는 M개 디지털 RF 채널의 변조 및 정방향 에러 정정을 수행하기 위하여 제공한다(도 1 참조). 컴포넌트들의 이 조합으로 인해 합당한 비용으로 종래의 케이블 분배 시스템에 사용하기 적합한 단일 디지털 수신기 회로 내에서 복수의 디지털 케이블 채널을 실질적으로 동시에 수신할 수 있다.

아날로그-필터 회로, 아날로그 대 디지털 컨버터, 디지털 튜너, 변조 회로, 디지털 케이블 채널

Description

다중 채널 디지털 케이블 튜너{MULTICHANNEL DIGITAL CABLE TUNER}

본 발명은 텔레비전 통신에 관한 것으로서, 특히 다중 채널 텔레비전 수신을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

텔레비전 소비자의 증가하는 요구를 수용하기 위하여, 케이블 텔레비전(케이블 TV 또는 CATV) 방송사는 최근에 방송사 자체를 변형시켜 방송 콘텐츠 중 (전통적인 아날로그에 반대인) 디지털 채널을 제공한다. 케이블 TV 방송사는 디지털 기술을 이용하여, 예를 들어 공급되는 채널의 수를 증가시키고, 채널당 프로그래밍 정보를 추가하고, 유료(PPV: pay-per-view) 영화 및 스포츠 이벤트와 같은 원격 인터액션(remote-interaction) 기능을 제공한다.

디지털 케이블 텔레비전의 장점이 알려짐에 따라 소비자 요구는 콘텐츠의 증가한 다양성에 대한 요구와 함께 계속해서 증가한다. 증가한 다양성에 대한 요구는 한 가구의 사용자들이 서로 다른 케이블 텔레비전 프로그램을 동시에 즐기는 편이 좋을 수도 있는 최종 사용자(end-user) 레벨에 이르렀다. 디지털 케이블 텔레비전 수신기 또는 세트 톱 박스(STB)는 한번에 단일 채널만을 수신하도록 이미 설계되었기 때문에, 복수의 동시에 일어나는 채널 수신은 여러 사용자의 가구에 문제를 발생시켰다.

이러한 문제에 대한 전통적인 해결책은 가구의 서로 다른 방에 각각 위치하는 복수의 수신기 또는 STB를 공급하는 것이었다. 이렇게 하여, 각 텔레비전 수신 디바이스, 예를 들어 텔레비전 세트는 자신만의 STB에 연결될 수 있었고, 각 사용자는 서로 다른 케이블 텔레비전 프로그램을 독립적으로 수신할 수 있었고, 그와 같은 수신을 독립적으로 제어할 수 있었다. 이러한 전통적인 해결책은 복수의 STB를 구비하는 비용의 증가, 추가적인 STB에 요구되는 공간의 증가, 추가적인 가구 동축 케이블 배선 등을 포함하는 단점이 있다.

상술한 단점 외에, 전통적인 해결책은 소비자 요구의 새로운 전개 및 그 요구의 다양성을 따라가는 데 요구되는 유연성이 부족하다. 예를 들어, 이제 소비자는 동시 수신을 위한 지원 및 단일 텔레비전 스크린에의 다중 텔레비전 채널의 표시(예컨대, 화면 속 화면(PiP: picture-in-picture))를 요구한다. 게다가, PVR(personal video recorder)의 출현은 다중 채널 수신 능력에 대한 요구를 증가시킨다. 수많은 PVR은, 보기 위하여 하나 이상의 채널을 튜닝하고, 동시에 기록 매체에 기록하기 위하여 하나 이상의 추가적인 채널을 튜닝하는 능력이 있다. 그러면, 기록된 채널의 정보는 나중에 재생하거나 다른 프로세싱을 위하여 이용가능하다.

다중 채널을 동시에 튜닝하는 능력과 함께, 튜닝 장비가 수신된 콘텐츠를 주택의 여러 방과 같은 다양한 위치로 분배할 수 있는 네트워킹 기능을 포함하는 것은 장점이 된다. 그러므로 다중 채널 튜너 디바이스에 연결되는 분배 네트워크를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 그와 같은 분배 네트워크가 튜너 시스템에 필요 한 네트워킹 디바이스를 포함하고, 따라서 케이블 채널 콘텐츠의 재분배를 위한 네트워크의 셋업 및 유지를 단순화하게 하면 장점이 된다.

소비자들은 복수의 STB의 비용을 증가시키지 않으면서 디지털 텔레비전 프로그램뿐만 아니라 디지털 음악 프로그램을 원격으로 수신할 수 있는 핸드헬드 개인용 미디어 디바이스를 포함하는 수신 디바이스의 위치 선정에 추가적인 유연성을 요구하기 시작한다.

<발명의 개요>

높아지는 유연성과 편리함에 대한 소비자 요구로 인해, 복수의 채널을 동시에 수신할 수 있고, 다양한 디지털 콘텐츠의 분배용으로 설계되고, 종래의 케이블 텔레비전 분배 시스템에 사용하기 적합한 디지털 텔레비전 수신기에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 복수의 디지털 텔레비전 채널의 동시 수신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 장치는 다중 채널 아날로그 RF 입력 신호를 수신하도록 구성한 복수의 증폭기-필터 회로를 포함하는데, 복수의 증폭기-필터 회로는 적어도 제1 주파수 대역을 포함하는 제1 아날로그 신호를 생성하도록 구성한 제1 증폭기-필터 회로와 제2 주파수 대역을 포함하는 제2 아날로그 신호를 생성하도록 구성한 제2 증폭기-필터 회로를 포함한다. 복수의 아날로그 대 디지털 컨버터를 제공하는데, 그 각각은 복수의 증폭기-필터 회로 중 하나에 개별적으로 연결하고, 복수의 아날로그 대 디지털 컨버터는 적어도 제1 아날로그 신호를 수신하여 제1 디지털 신호를 생성하도록 구성한 제1 아날로그 대 디지털 컨버터와 제2 아날 로그 신호를 수신하여 제2 디지털 신호를 생성하도록 구성한 제2 아날로그 대 디지털 컨버터를 포함한다. 디지털 튜너는 복수의 아날로그 대 디지털 컨버터가 생성한 적어도 제1 및 제2 디지털 신호를 수신하도록 연결하는데, 디지털 튜너는 복수의 디지털 RF 채널을 복원하도록 구성한다.

다른 실시예에서는 상술한 것 외에 복수의 복조기 회로를 디지털 튜너에 연결하는데, 복수의 복조기 회로는 적어도 복수의 디지털 RF 채널 중 제1 채널을 수신하여 복조하도록 구성한 제1 복조기 회로와 복수의 디지털 RF 채널 중 제2 채널을 수신하여 복조하도록 구성한 제2 복조기 회로를 포함한다. 복수의 복조기 회로는 정방향 에러 정정용으로 구성한 회로부를 포함한다.

본 발명의 방법은 적어도 하나의 다중 채널 아날로그 RF 입력 신호를 수신하는 단계와, 다중 채널 아날로그 RF 입력 신호를 제1 주파수 대역을 포함하는 제1 아날로그 신호 및 제2 주파수 대역을 포함하는 제2 아날로그 신호를 포함하는 적어도 두 개의 아날로그 신호로 분리하는 단계와, 제1 아날로그 신호를 제1 디지털 신호로 변환하는 단계 및 제2 아날로그 신호를 제2 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하는 적어도 두 개의 아날로그 신호를 적어도 두 개의 개별 디지털 신호로 변환하는 단계와, 적어도 두 개의 디지털 신호를 디멀티플렉스하여 복수의 디지털 RF 채널을 복원하는 단계를 포함한다.

다른 실시예에서는 상술한 단계 외에 적어도 제1 디지털 RF 채널을 복조하는 단계 및 제2 디지털 RF 채널을 복조하는 단계를 포함하는 복수의 디지털 RF 채널을 복조하는 단계와, 적어도 제1 디지털 RF 채널의 제1 정방향 에러 정정을 수행하는 단계 및 제2 디지털 RF 채널의 제2 정방향 에러 정정을 수행하는 단계를 포함하는 복수의 디지털 RF 채널을 정방향 에러 정정하는 단계를 포함한다.

컴포넌트들의 이 조합을 본 발명의 구성에 이용하는 경우에는 단일 디지털 수신기 회로 내에서 복수의 디지털 케이블 텔레비전 채널을 실질적으로 동시에 수신할 수 있다. 이러한 장점은 합당한 비용으로 종래의 케이블 텔레비전 분배 시스템에 사용하기 적합한 형태로 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 예시적인 다중 채널 수신기 회로를 예시하는 간략한 블록 다이어그램이다.

도 2는 도 1에 도시한 예시적인 다중 채널 수신기 회로의 한 부분을 예시하는 간략한 블록 다이어그램이다.

도 3은 도 1에 도시한 예시적인 다중 채널 수신기 회로의 또 다른 부분을 예시하는 간략한 블록 다이어그램이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수의 디지털 RF 채널을 수신하는 예시적인 방법을 예시하는 흐름도이다.

다중 채널 수신기 회로에 관한 방법 및 장치의 다음의 설명은 본 기술분야에 잘 알려져 있는 전자 디바이스 및 회로를 구성하는 종래 기법을 이용하는 구조를 용이하게 하는 본 발명의 특징 및 장점을 명백히 하는 데 도움을 준다.

다음의 설명에서, 단수의 용어인 "신호" 및 복수의 용어인 "신호들"은 교환 가능하게 이용하고, 단일 주파수 또는 복수의 주파수에서 아날로그 또는 디지털 정보를 포함하는 것으로서 이해하고, 코딩, 변조, 측파대 정보 또는 본 기술분야에 잘 알려진 신호들 또는 파형들의 다른 특징들을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 또한, "수신기", "전송기", "출력" 또는 "입력"을 참조하는 경우, 이전의 프로세스 단계를 이용하여 이러한 특징들과 호환가능한 신호들 또는 파형들을 형성할 수도 있다.

게다가, 이하에 기술하는 방법 단계에 요구되는 특정 순서는 없지만, 이전 단계의 결과를 논리적으로 요구하는 예외적인 단계가 있는데, 예를 들어 제1 및 제2 아날로그 신호를 제1 및 제2 디지털 신호로 변환하는 단계는 제1 및 제2 아날로그 신호의 이전 생성 단계를 논리적으로 요구한다. 이와 달리, 변경될 수도 있는 예시적인 순서로 열거된 단계들이 이하에 제공되어 있다. 예를 들어, 복수의 복조 단계는 재배치될 수도 있거나 동시에 수행될 수도 있다.

이제, 도 1을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 기술한다. 본 발명은 케이블 텔레비전 신호의 수신 환경을 이용하여 기술하지만, 본 발명은 위성 및 지상 텔레비전 전송 시스템을 통한 디지털 텔레비전 채널의 수신을 포함하는 다른 타입의 무선 주파수 통신 시스템에도 이용할 수도 있다는 점을 알아야 한다. 상술한 구성과는 대조적으로, 본 발명의 예시적인 실시예는 단일 다중 채널 수신기 회로 내에서 복수의 디지털 RF 채널의 실질적으로 동시 복원을 제공하고, 이로 인해 비용을 줄이고 시스템 유연성을 증가시킨다.

도 1은 본 발명의 한 양상에 따라 일반적으로 100으로 표기한 다중 채널 수 신기 회로의 간략한 블록 다이어그램을 도시한다. 다중 채널 수신기 회로(100)는 복수의 증폭기-필터 뱅크 또는 회로(111, 112, 113), 복수의 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123), 디지털 튜너(130) 및 복수의 복조기 회로(141, 142, 143)를 포함한다. 도 1로부터, 각각의 복수는 세 개의 예를 도시하고 있지만 본 발명은 이에 한정하지 않고, 증폭기-필터 회로, 아날로그 대 디지털 컨버터 및/또는 복조기 회로의 수는 본 발명에 따라 이용할 수도 있다는 점을 알아야 한다. 게다가, 제공된 복조기 회로의 수(1...M)는 제공된 증폭기-필터 회로 및 아날로그 대 디지털 컨버터의 수(1...N)에 반드시 관련되지는 않고, 따라서 본 발명은 이에 한정해서는 안 된다.

동작 시, 한 실시예에 따르면, 입력 커플러(101)에서 수신한 다중 채널 아날로그 RF 입력 신호는 스플리터(102)에서 복수의 실질적으로 동일한 신호로 분리된다. 스플리터(102)는 하나 이상의 증폭기, 필터, 또는 삽입 손실 혹은 분리의 다른 반대 효과를 줄이거나 극복하는 다른 컴포넌트(도시하지 않음)를 포함할 수도 있다. 그리고나서, 복수의 증폭기-필터 회로(111, 112, 113)는 다중 채널 아날로그 입력 신호를 주파수 영역 또는 "대역"이 다른 복수의 개별 아날로그 신호로 분리한다. 그리고나서, 각각의 개별 아날로그 신호는 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123)에서 아날로그 형태로부터 디지털 형태로 변환된다.

본 발명의 한 실시예에서 스플리터(102)는 생략된다는 점을 주목해야 한다. 이 실시예에서는 증폭기/필터 뱅크(111, 112, 113)의 각 입력부가 입력 커플러(101)에 서로 직접적으로 연결된다. 증폭기/필터 뱅크(111, 112, 113)는 디멀티 플렉서의 기능을 하여 입력 커플러(101)에 수신되어 들어오는 신호를 디멀티플렉스한다. 한 실시예에서 각 증폭기/필터 뱅크는 다른 증폭기/필터 뱅크의 주파수 선택 특성과는 실적으로 관계없이 주파수의 특정 영역을 통과시키는 특유한 특성이 있다. 예를 들어, 한 필터는 약 5 내지 약 300㎒의 통과 대역을 가질 수도 있는 반면 또 다른 필터는 약 300 내지 약 600㎒의 통과 대역을 가질 수도 있다.

한 실시예에서 대역 브레이크 에지(band break edge)는 두 개의 증폭기 세트, 예컨대 증폭기/필터 뱅크(111, 112)를 통과한다. 따라서, 예를 들어 가까운 300㎒ 바로 위에 존재하는 채널은 5 내지 300㎒ 필터와 300 내지 600㎒ 필터 둘 다를 통과한다. 이는, 이상적이지 않은 필터 특성임에도 불구하고 모든 채널의 연속적인 적용 범위(coverage)를 보장하는 것을 돕는다.

변환된 디지털 신호는 디지털 튜너(130)에 연결되고, 디지털 튜너(130)는 그 변환된 디지털 신호를 디멀티플렉스하여 복수의 디지털 채널 신호를 생성한다. 그리고나서, 각 디지털 채널 신호는 디지털 채널의 콘텐츠에 적절한 변조 및 정방향 에러 정정(FEC: forward-error-correction) 동작을 수행하는 각 복조기(141, 142, 143)에 연결된다. 마지막으로, 한 실시예에서 그 결과에 따른 디지털 채널 신호는 예를 들어 MPEG 전송 프로세싱을 포함하는 또 다른 프로세싱을 위한 개별 출력 커플러(151, 152, 153)에 각각 연결된다.

복수의 증폭기-필터 뱅크 또는 회로(111, 112, 113) 각각은 특정 대역 내의 주파수를 처리하도록 구성한다. 예를 들어, 제1 증폭기-필터 회로(111)는 약 5㎒ 내지 약 300㎒의 주파수를 처리하도록 구성할 수도 있고, 제2 증폭기-필터 회 로(112)는 약 300㎒와 약 600㎒ 사이의 주파수용 구성할 수도 있고, 제3 증폭기-필터 회로(113)는 약 600㎒ 내지 약 900㎒의 주파수용 구성할 수도 있다. 그와 같은 예에서 본 발명은 약 5㎒ 내지 약 900㎒ 범위의 주파수를 포함하는 다중 채널 아날로그 RF 입력 신호로부터 복수의 디지털 케이블 텔레비전 채널을 복원하는 데 이용할 수도 있다.

이제, 도 2를 참조하면, 각 증폭기-필터 회로(111, 112, 113)는 적어도 증폭기(201, 203, 205) 및 필터(202, 204, 206)를 각각 포함한다. 증폭기(201, 203, 205) 각각은 저잡음 증폭기(LNA) 또는 아날로그 RF 프런트-엔드 애플리케이션에 사용하기 적절한 다른 증폭기일 수도 있다.

필터(202, 204, 206) 각각은 대역 통과 필터(BPS) 또는 주파수 영역 혹은 대역을 통과함과 동시에 그 영역 혹은 대역 외부의 다른 주파수를 필터링 혹은 감소시키는 데 적합한 다른 디바이스일 수도 있다. 증폭기-필터 회로(111, 112, 113) 각각은 상술한 바와 같이 아날로그 입력 신호의 분리를 완성하기 위한 하나 이상의 추가 컴포넌트(도시하지 않음)를 포함할 수도 있다.

게다가, 필터(202, 204, 206) 각각은 이득 제어형 증폭기를 포함할 수도 있다. 예시적인 실시예에서 필터(202, 204, 206) 각각은 필터의 각 이득 조정을 가능하게 하는 이득 제어 입력부를 포함한다. 그러므로 본 시스템은 필터를 조정하여 그 시스템으로부터의 가능한 수신 신호 레벨의 범위에 대응하도록 그리고 A/D 컨버터의 입력부에서 바람직한 신호 레벨을 유지하도록 구성할 수도 있다. 본 발명의 한 실시예에서는, 필터의 출력을 세트-포인트 값과 비교하고, 피드백 루프에 서의 필터 이득을 제어하기 위한 디바이스를 제공한다.

증폭기-필터 회로(111, 112, 113) 각각은 바람직하게는 물리적으로 분리되어야 하고, 상당한 상호 변조 왜곡 효과를 제공하지 않으면서 특정 범위의 주파수를 증폭하도록 구성될 수도 있다. 대안으로, 증폭기-필터 회로(111, 112, 113)는 개별적으로 그리고 독립적으로 각 대역 내의 신호를 처리할 수 있게 구성한 단일 패키지에 배치할 수도 있다(예컨대, 넓은 범위의 주파수의 동시 증폭에 기인하는 상호 변조 왜곡이 실질적으로 없음). 증폭기-필터 회로(111, 112, 113)는 바람직하게는 잡음 지수, 민감도 및 다이내믹 범위와 같은 프런트 엔드 효과에 특히 민감한 하나 이상의 신호 특성의 저하를 최소화하도록 구성해야 한다.

언더샘플링(undersampling) 기법을 이용함으로써, 본 발명의 다양한 실시예는 경제적으로 구현할 수도 있다. 본 기술분야의 당업자가 이해하는 바와 같이, 나이퀴스트 기준(Nyquist criterion)은 신호의 대역폭이 샘플링 주파수의 반보다 적은 한 충족된다. 본 발명의 한 실시예에서 각 대역은 약 300㎒의 대역폭을 갖는다. 따라서, A/D 컨버터(121, 122, 123) 각각은 600㎒의 샘플링 주파수로 동작하는 경우에는 각각의 타깃 주파수를 복원할 수 있다. 게다가, 각 대역은 실질적으로 동일한 대역폭을 가지므로, 600㎒의 단일 클록은 모든 아날로그 대 디지털 컨버터에 대한 클록 주파수를 제공하기 충분하다. 결과적으로, 한 실시예에서 단일 클록 디바이스는 모든 A/D 컨버터에 대한 필수 클록 신호를 제공할 수 있다. 더욱이, 요구되는 주파수가 매우 높지는 않아, 클록 디바이스의 설계 및 구현을 용이하게 한다.

언더샘플링을 이용하지 않는 경우, 본 시스템은 예를 들어 약 5㎒ 내지 약 300㎒의 대역에 있는 주파수를 처리하기 위하여 약 600㎒의 샘플링 주파수로 동작하는 제1 아날로그 대 디지털 컨버터(121), 약 300㎒와 약 600㎒ 사이의 대역에 있는 주파수를 처리하기 위하여 약 1.2㎓의 샘플링 주파수로 동작하는 제2 아날로그 대 디지털 컨버터(122), 약 600㎒ 내지 약 900㎒ 대역에 있는 주파수를 처리하기 위하여 약 1.8㎓의 샘플링 주파수로 동작하는 제3 아날로그 대 디지털 컨버터(123) 등을 필요로 한다.

본 발명의 한 양상에 따르면, 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123) 각각은 원하는 대역에 대응하는 샘플링 주파수 및/또는 입력 주파수를 설정하기 위한 주파수 선택기(211, 212, 213)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제1 아날로그 대 디지털 컨버터(121)는 클록 신호가 전송되는 클록 입력 커플러를 구비한 제1 주파수 선택기(211)를 포함하여 제1 아날로그 대 디지털 컨버터(121)의 원하는 샘플링 주파수를 나타낼 수도 있다. 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123) 각각의 원하는 샘플링 주파수를 전달하는 다른 형태는 본 발명에 따라 이용할 수도 있는데, 이는 본 기술분야의 당업자라면 인식하고 있다.

아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123) 각각은 종래의 케이블 텔레비전 방송 시스템에서 최종 사용자를 대상으로 한 디지털 텔레비전 신호 및 관련 신호를 만족하게 처리하기에 충분한 해상도 및 선형 특성이 있어야 한다. 예를 들어, 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123) 각각은 약 1024 내지 약 65536의 이산 값 을 제공할 수도 있는데, 이는 10(즉, 2¹⁰=1024) 내지 16(즉, 2¹⁶=65536) 비트의 해상도에 대응한다.

이제, 도 3을 참조하면, 복수의 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123)가 변환한 디지털 신호를 처리하기 위한 디지털 튜너(130)가 제공되어 있다. 디지털 튜너(130)는 변환된 복수의 디지털 대역 신호로부터 복수의 디지털 채널 신호를 생성할 수 있는 하나 이상의 디지털 멀티플렉서 또는 디멀티플렉서를 포함할 수도 있다. 디지털 튜너(130)는, 본 기술분야에 잘 알려진 바와 같이, 복수의 개별 디지털 프로세서 또는 단일 디지털 프로세서를 사용하여 복수의 디지털 채널 신호를 실질적으로 동시에 복원하도록 구성한 다수의 컴포넌트를 포함할 수도 있다.

디지털 튜너(130)는 복원하고 싶은 하나 이상의 특정 디지털 채널을 선택가능하게 하는 채널 선택기(315)를 포함할 수도 있다. 예를 들어 디지털 케이블 텔레비전 채널의 선택된 세트는 한 가구의 멤버가 원하는 복수의 유료 선택에 대응하는 채널 선택기(315)를 통해 디지털 튜너(130)에 전달될 수도 있고, 디지털 튜너(130)는 그러한 디지털 케이블 텔레비전 채널에 대응하는 디지털 채널 신호만을 디멀티플렉스할 수도 있다. 대안으로, 디지털 튜너(130)는 이용가능한 모든 디지털 채널 신호를 디멀티플렉스하고 복원하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 따른 디지털 튜너(130)는 상술한 동작에 한정하지 않고, 디지털 튜너(130)는 복조 회로(141, 142, 143) 각각에 이용하기 적합한 디지털 채널 신호를 제공하기 전에 다양한 다른 프로세싱 동작을 또한 수행할 수도 있다는 점을 알 아야 한다. 예를 들어 디지털 튜너(130)는 디지털 채널 신호를 복조 회로(141, 142, 143)에 전달하기 전에 코딩, 디코딩, 스크램블링, 디스크램블링, 회전 및/또는 역회전 동작을 수행할 수도 있다.

복조 회로(141, 142, 143) 각각은 하나 이상의 복조기(301, 303, 305) 및 FEC(forward-error-correction) 회로(302, 304, 306)를 각각 포함할 수도 있다. 복조 회로(141, 142, 143) 각각은 대응하는 디지털 채널 신호에서 발견될 것으로 예상되는 디지털 콘텐츠의 타입에 대응하는 특정 복조 기능 또는 기능의 세트를 수행하도록 구성한 복조기(301, 303, 305)를 포함할 수도 있다. 예를 들어 제1 복조기(301)는 디지털 케이블 텔레비전 신호의 직교 진폭 변조(QAM) 복조를 수행하도록 구성할 수도 있고, 제2 복조기(303)는 디지털 오디오 신호의 직교 위상 편이 변조(QPSK) 복조를 수행하도록 구성할 수도 있고, 제3 복조기(305)는 고선명 텔레비전(HDTV) 신호의 잔류 측파대(VSB) 변조를 수행하도록 구성할 수도 있다. 물론, 복수의 복조 회로(141, 142, 143) 중 하나 이상은 개별 디지털 채널 신호에 대하여 유사하거나 동일한 기능 또는 동작을 실질적으로 동시에 수행하도록 구성할 수도 있다는 점을 알아야 한다.

FEC 회로(302, 304, 306)는 코딩 또는 디코딩을 위해 구성한 하나 이상의 컴포넌트, 예를 들어 리드-솔로몬 디코더를 포함할 수도 있다. 각 복조 회로(141, 142, 143) 및 디지털 튜너(130)는 추가 기능을 제공하기 위한 회로부, 예를 들어 본 기술분야에 잘 알려진 다중 경로 전파 효과, 동일 채널 간섭 및 다른 타입의 무선 주파수 간섭(RFI)을 제거하기 위한 어댑티브 필터를 포함할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 양상에 따라 일반적으로 400으로 표기한 복수의 디지털 RF 채널을 수신하는 방법의 대표적인 흐름도를 도시한다. 본 방법(400)은 분리 단계(402), 제1 변환 단계(403), 제2 변환 단계(404), 디멀티플렉싱 단계(405), 제1 복조 단계(406) 및 제2 복조 단계(407)를 포함한다.

본 방법(400)은 단계 401에서 시작하고, 다중 채널 아날로그 RF 입력 신호가 적어도 제1 및 제2 아날로그 신호를 포함하는 복수의 아날로그 신호로 분리되는 단계 402로 진행한다. 제1 아날로그 신호는 제1 대역의 주파수를 포함하고, 제2 아날로그 신호는 제2 대역의 주파수를 포함한다. 입력 신호는 제3 대역의 주파수를 포함하는 적어도 제3 아날로그 신호로 또한 분리될 수도 있는데, 제1, 제2 및 제3 대역의 주파수는 반드시 근접할 필요가 없을 수도 있다는 점을 알아야 한다.

단계 403에서, 제1 아날로그 대 디지털 컨버터를 사용하여 제1 아날로그 신호는 제1 디지털 신호로 변환된다. 단계 404에서, 제1 아날로그 대 디지털 컨버터에서 수행한 변환과는 상관없이 제2 아날로그 대 디지털 컨버터를 사용하여 제2 아날로그 신호는 제2 디지털 신호로 변환된다. 제1 및 제2 아날로그 대 디지털 컨버터는 도 1 및 2를 참조하여 상술한 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123)와 유사하게 서로 다른 주파수 대역을 아날로그 형태로부터 디지털 형태로 변환할 수도 있고, 각각은 섀논-나이퀴스트(Shannon-Nyquist) 샘플링 이론에 따라 각 주파수 대역의 대역폭의 적어도 두 배인 샘플링 주파수를 가져야 한다. 제1 및 제2 아날로그 대 디지털 컨버터는 종래의 케이블 텔레비전 방송 시스템에서 최종 사용자를 대상으로 한 디지털 텔레비전 신호 및 관련 신호를 만족하게 처리하기 충분한 해상 도 및 선형 특성으로 그와 같은 변환을 수행해야 한다.

단계 405에서, (제1 아날로그 대 디지털 컨버터에서 변환된) 제1 디지털 신호 및 (제2 아날로그 대 디지털 컨버터에서 변환된) 제2 디지털 신호를 디멀티플렉스하여 적어도 제1 및 제2 디지털 RF 채널 신호를 포함하는 복수의 디지털 RF 채널 신호를 생성한다. 복수의 디지털 RF 채널 신호 각각은 통상적으로 그 채널에서 전달되는 특정 애플리케이션 또는 콘텐츠 타입에 할당되는 서로 다른 반송 주파수 및 주파수의 대역폭 또는 범위를 통해 특정한다. 각 디지털 RF 채널 신호는 복수의 데이터 스트림, 예컨대 오디오, 비디오, 프로그램 정보 또는 대화형 콘텐츠를 차례로 전달 또는 제공할 수도 있다.

단계 406에서, 제1 디지털 RF 채널 신호는 복조 및 정방향 에러 정정된다. 단계 407에서, 제2 디지털 RF 채널 신호는 복조 및 정방향 에러 정정된다. 단계 406 및 407은 도 1 및 3을 참조하여 상술한 복조 회로(141, 142, 143)를 사용하여 이루어질 수도 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정하지 않고, 대안으로 단계 406 및 407은 본 기술분야에 알려진 다수의 다른 방식으로 이루어질 수도 있고, 예를 들어 복조 및 정방향 에러 정정 단계 406 및 407은 그와 같은 동작을 수행하도록 일시적으로 또는 반영구적으로 프로그램된 하나 이상의 디지털 프로세서 내에서 수행할 수도 있다.

그리고나서, 본 방법은 단계 408로 진행하는데, 본 방법은 하나 이상의 디지털 RF 채널로 복원되기를 원하는 또 다른 다중 채널 아날로그 RF 입력 신호가 수신될 때까지 종료된다.

지금까지의 설명과 첨부한 도면에서 예시한 바와 같이, 본 발명의 방법 및 장치는 다중 채널 디지털 케이블 수신기 및 관련 방법에 대한 기술분야의 상태를 개선시킨다. 본 발명은 복수의 디지털 케이블 텔레비전 채널의 실질적인 동시 수신을 합당한 비용으로 이루는 다중 채널 수신기 회로 및 방법을 제공한다. 이러한 장점은 광범위한 디지털 콘텐츠를 수신할 수 있는 단일 디지털 수신기 회로에서 구현될 수 있고, 종래의 케이블 텔레비전 분배 시스템에 이용하도록 구성될 수도 있다.

본 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명으로 인해 단일 디바이스가 변조된 신호를 입력부에서 수신할 수 있고 복수의 비디오 신호 또는 변조된 신호와 관련된 다른 정보 신호를 제공할 수 있다는 점을 인식한다. 그리고나서, 이 복수의 비디오 신호는 예를 들어 텔레비전 표시 디바이스, PVR 디바이스, 비디오카세트 리코더 디바이스 또는 다른 어떤 적당한 신호 수신 디바이스와 같은 개별 디바이스에서 수신할 수도 있다. 이러한 디바이스는 서로 멀리 떨어져 있을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있는 개별 위치에 배치할 수도 있다. 따라서, 예를 들어 복수의 텔레비전 수신기, PVR 또는 다른 디바이스는 집 혹은 다세대 거주 시설의 각 방, 각 사무실 또는 다른 개별 위치에 배치하여 공통 변조 신호 입력으로부터 동시에 신호를 수신할 수도 있다.

본 발명은 바람직한 실시예들에 관하여 상세하게 기술하지만, 본 발명은 그와 같이 개시된 실시예들에 한정하지 않는다는 점을 이해해야 한다. 오히려, 본 발명은 본 발명의 사상 및 범위와 맞는 수많은 변형, 변경, 대체 또는 본 명세서에 기술하지 않은 동등한 구성을 포함하도록 수정할 수 있다. 따라서, 본 발명은 지금까지의 설명에 한정하지 않고 첨부한 청구항들의 범위에 의해서만 한정한다.

Claims

장치(100)로서,

제1 주파수 대역에 있는 신호 및 제2 주파수 대역에 있는 신호를 포함하는 입력 신호를 처리하여, 상기 제1 주파수 대역에 있는 신호를 포함하고 상기 제2 주파수 대역에 있는 신호를 실질적으로 제외하는 제1 아날로그 신호를 제공하기 위한 제1 수단(111)과,

제1 주파수 대역에 있는 신호 및 제2 주파수 대역에 있는 신호를 포함하는 상기 입력 신호를 처리하여, 상기 제2 주파수 대역에 있는 신호를 포함하고 상기 제1 주파수 대역에 있는 신호를 실질적으로 제외하는 제2 아날로그 신호를 제공하기 위한 제2 수단(112)과,

상기 제1 아날로그 신호를 처리하여 상기 제1 주파수 대역에 있는 신호를 나타내는 제1 디지털 신호를 제공하기 위한 제1 아날로그 대 디지털 컨버터(121)와,

상기 제2 아날로그 신호를 처리하여 상기 제2 주파수 대역에 있는 신호를 나타내는 제2 디지털 신호를 제공하기 위한 제2 아날로그 대 디지털 컨버터(122)와,

상기 제1 및 제2 디지털 신호를 처리하여 상기 제1 주파수 대역에 포함된 제1 디지털 채널을 나타내는 제1 출력 신호 및 상기 제2 주파수 대역에 포함된 제2 디지털 채널을 나타내는 제2 출력 신호를 동시에 제공하기 위한 수단(130)

을 포함하는 장치(100).
제1항에 있어서,

제3 주파수 대역 내의 신호를 처리하도록 구성한 제3 증폭기-필터 회로(113)와, 상기 제3 주파수 대역 내의 상기 처리된 신호의 표현(representation)을 포함하는 제3 디지털 신호를 생성하도록 구성한 제3 아날로그 대 디지털 컨버터(123)를 더 포함하는 장치(100).
제2항에 있어서,

상기 제1 주파수 대역은 약 5㎒ 내지 약 300㎒의 주파수를 포함하고, 상기 제2 주파수 대역은 약 300㎒와 약 600㎒ 사이의 주파수를 포함하고, 상기 제3 주파수 대역은 약 600㎒ 내지 약 900㎒의 주파수를 포함하는 장치(100).
제3항에 있어서,

상기 제1, 제2 및 제3 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123)는 적어도 600㎒의 샘플링 주파수를 갖는 장치(100).
제3항에 있어서,

상기 제1, 제2 및 제3 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123)는 약 900㎒에 이르는 입력 주파수용으로 구성한 장치(100).
제1항에 있어서,

상기 디지털 프로세서(130)는 원하는 샘플링 주파수를 선택하기 위한 주파수 선택기를 포함하는 장치(100).
제1항에 있어서,

상기 제1, 제2 및 제3 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123) 각각은 적어도 약 10비트의 해상도를 갖는 장치(100).
제1항에 있어서,

상기 제1, 제2 및 제3 아날로그 대 디지털 컨버터(121, 122, 123) 각각은 약 10비트 내지 약 16비트의 해상도를 갖는 장치(100).
제1항에 있어서,

상기 디지털 프로세서(130)는 상기 제1 및 제2 주파수 대역을 갖는 모든 신호를 동시에 복원하도록 구성한 장치(100).
제1항에 있어서,

상기 디지털 프로세서(130)는 상기 제1 및 제2 주파수 대역을 갖는 신호의 선택된 세트를 복원하도록 구성한 장치(100).
제10항에 있어서,

상기 디지털 프로세서(130)는 상기 제1 및 제2 주파수 대역을 갖는 상기 신호의 선택된 세트를 실질적으로 동시에 복원하도록 구성한 장치(100).
제1항에 있어서,

상기 디지털 프로세서(130)에 연결하는 제1 복조기 회로(141)와, 상기 디지털 프로세서(130)에 연결하는 제2 복조기 회로(142)를 더 포함하는 장치(100).
제12항에 있어서,

상기 제1 및 제2 복조기 회로(141, 142)는 정방향 에러 정정용으로 구성한 회로부(302, 304, 306)를 포함하는 장치(100).
제12항에 있어서,

상기 디지털 프로세서(130)는 상기 제1, 제2 및 제3 디지털 신호를 멀티플렉스하고, 상기 멀티플렉스된 신호를 다운컨버트하고(downconvert), 상기 제1 및 제2 복조기 회로(141, 142)에 연결되는 원하는 정보를 추출하는 장치(100).
제12항에 있어서,

상기 디지털 프로세서(130)는 상기 제1, 제2 및 제3 디지털 신호 각각으로부터 개별적으로 상기 제1 및 제2 복조기 회로(141, 142)에 연결되는 원하는 정보를 다운컨버트 및 추출하는 장치(100).
제1항에 있어서,

상기 장치(100)는 약 5㎒와 약 900㎒ 사이의 주파수를 처리하는 장치(100).
제1항에 있어서,

상기 장치(100)는 케이블 텔레비전 채널을 처리하는 장치(100).
신호 처리 방법(400)으로서,

입력 신호를 제1 아날로그 신호 및 제2 아날로그 신호로 분리하는 단계와,

상기 제1 아날로그 신호를 디지털화하여 제1 디지털 신호를 생성하는 단계와,

상기 제2 아날로그 신호를 디지털화하여 제2 디지털 신호를 생성하는 단계와,

상기 제1 디지털 신호 및 상기 제2 디지털 신호를 다운컨버트하는 단계와,

상기 다운컨버트된 제1 디지털 신호 및 제2 디지털 신호로부터 원하는 텔레비전 프로그램 정보를 추출하는 단계

를 포함하는 방법(400).
제18항에 있어서,

상기 추출된 텔레비전 프로그램 정보를 복조하는 단계(406, 407)와,

상기 추출된 텔레비전 프로그램 정보를 정방향 에러 정정하는 단계(406, 407)를 더 포함하는 방법(400).
제18항에 있어서,

상기 디지털화 단계 후와 상기 다운컨버트 단계 전에 상기 제1 디지털 신호 및 상기 제2 디지털 신호를 멀티플렉스하는 단계를 더 포함하는 방법(400).
제18항에 있어서,

상기 다운컨버트 단계는 상기 신호의 제1 및 제2 세트 각각을 개별적으로 다운컨버트하는 단계를 더 포함하는 방법(400).