DVB-H 수신기가 내장된 GSM 900 방식의 휴대전화 단말은 두 개의 통신 시스템이 공존하고 있어 GSM 신호의 간섭으로 인해 DVB 방송 신호의 수신 성능이 저하되는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 GSM과 DVB-H 복합 단말에서 DVB-H 수신기로 간섭을 일으키는 GSM 신호를 제거하기 위해 DSP 기법을 이용한 디지털 필터를 적용하여 DVB-H 수신기의 성능을 높일 수 있는 시스템을 제안한다. DVB-H 수신기의 복조단에서 GSM 변조 선호와 OFDM 선호의 특성이 서로 다른 점을 이용한 잡음 제거 필터링 알고리즘으로 DVB 신호와 함께 유입된 GSM 신호의 간섭 성분을 제거함으로써 DVB 수신 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
최근 안테나 내장형 DVB-H 단말기에 대한 요구가 점점 증가함에도 불구하고, DVB-H 안테나는 $470MHz{\sim}702MHz$의 넓은 대역폭($B_r=40%$)과 $430{\sim}640mm$의 파장 길이로 인하여 성능 확보에 큰 어려움을 겪고 있다. 제안된 안테나는 DVB-H 안테나가 SDA (Support structure Defined Antenna)로 해석될 수 있음에 착안하여, 광대역 특성을 지닌 폴디드 모노폴 방사체와 공진 주파수를 효과적으로 낮출 수 있는 윙형 소자로 설계되었다. 결과적으로 단말기에 장착된 DVB-H 안테나는 DVB-H 대역에서 정재파비 4:1 이하의 임피던스 대역폭과 $-5{\sim}2dBi$의 양호한 이득을 얻었다.
GSM 단말기에서 GSM 통신모듈과 DVB-H 방송 수신기가 복합화 되었을 경우, GSM 신호의 간섭으로 인해 DVB-H 수신 성능이 감소된다. 본 논문에서는 적응형 간섭 잡음제거 기법으로 GSM 간섭 신호성분을 제거함으로써 DVB-H 수신 성능을 개선하는 시스템을 제안한다. Low-noise ADC를 포함한 적응형 필터를 설계함으로써 RF단에서 간섭 잡음신호를 제거할 수 있다.
본 연구에서는 이동 수신 디지털 멀티미디어 방송기술인 DVB-H 시스템 기술적 특징을 이해하고, DVB-H 시스템 적합한 고속 이동 수신을 위한 동기 및 채널 추정 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 하였다. 이를 위하여 고속 이동 수신 환경에서 우수한 수신 성능을 가지는 DVB-H 시스템에 최적화된 동기 알고리즘과 채널 추정 기법을 연구 개발하고, 다양한 환경에서 성능 분석하였다.
본 논문에서는 DVB-H 시스템의 성능측정과 적절한 단일주파수망의 셀 커버리지를 연구하기 위하여 컴퓨터를 이용한 모의실험을 수행하였다. 수행된 결과로부터 2K 전송모드가 8K 전송모드에 비하여 도플러 주파수에 강인함을 확인 할 수 있다. 본 논문의 결과는 단일주파수망 설계에 있어 부분적으로 응용될 수 있다.
본 논문에서는 유럽에서 사용되는 이동형 디지털 방송인 DVB-T/H 신호를 수신 및 신호처리 가능한 DVB-T/H SiP를 제작하였다. DVB-T/H SiP는 칩이 PCB 내부에 삽입될 수 있는 IC-임베디드 PCB 공정을 적용하여 설계되었다. DVB-T/H SiP에 삽입된 DVB-T/H IC는 신호를 수신하는 RF 칩과 어플리케이션 프로세서에서 활용할 수 있도록 수신된 신호를 변환하는 디지털 칩 2개를 원칩화한 모바일 TV용 SoC 이다. SiP 에는 DVB-T/H IC를 동작하기 위해 클럭소스로써 38.4MHz의 크리스탈을 이용하고, 전원공급을 위해 3MHz로 동작하는 DC-DC Converter와 LDO를 사용하였다. 제작된 DVB-T/H SiP는 $8mm{\times}8mm$ 의 4 Layer로 구성되었으며, IC-임베디드 PCB 기술을 사용하여 DVB-T/H IC는 2층과 3층에 배치시켰다. 시뮬레이션 결과 Ground Plane과 비아의 확보로 RF 신호선의 감도가 개선되었으며 SiP로 제작하는 경우에 Power 전달선에 존재하는 캐패시터와 인덕터의 조정이 필수적임을 확인하였다. 제작된 DVB-T/H SiP의 전력 소모는 평균 297mW이며 전력 효율은 87%로써 기존 모듈과 동등한 수준으로 구현되었고, 크기는 기존 모듈과 비교하여 70% 이상 감소하였다. 그러나 기존 모듈 대비평균 3.8dB의 수신 감도 하락이 나타났다. 이는 SiP에 존재하는 DC-DC Converter의 노이즈로 인한 2.8dB의 신호 감도 저하에 기인한 것이다.
이 논문은 DVB-H수신기의 전력소모를 줄이면서도 채널에 강건한 새로운 동기 방법을 제안하였다. DVB-H시스템에서는 수신기의 전력소모를 줄이기 위하여 Time-Slicing방법을 사용하는데 버스트 시간이 짧을수록 수신기의 유효동작시간이 줄어들게 되어 전력소모가 감소된다. 수신기의 유효동작시간에는 버스트를 동기화하기 위한 시간이 포함되므로 이 동기화시간을 줄이면 DVB-H수신기의 전력소모를 줄일 수 있다. DVB-T에서는 채널추정에 사용되는 분산파일럿의 동기화를 위해 프레임동기화를 이용하기 때문에 68 OFDM심볼시간이 걸렸으나 이 논문에서는 참조 OFDM심볼 네 개를 수신기에서 따로 저장하고 현재 입력되는 OFDM심볼과의 상관계수값을 구하여 높은 강건성을 유지하면서도 분산파일럿 동기화에 1 OFDM심볼시간만 소요되는 새로운 방식을 제안하였다. 제안방식의 강건성을 분석하기 위하여 다양한 이동수신 채널환경에서 최소보호비를 구하여 기존 방식과 비교분석하였다.
DVB-H (Digital Video Broadcasting for Handhold)시스템은 DVB-T (DVB-Terrestrial)를 향상시킨 휴대용 방송시스템이다. 이동 단말을 통해 방송 서비스를 수신하기 위해서는 끊김 없는 이동성을 보장하고 전력 효율을 높이는 것이 무엇보다 중요한 요구사항이다 끊김 없는 핸드오버 위해서는 단말은 이웃 셀 들을 주기적이고 지속적으로 탐색해야 하나 이는 전력소모를 증가시킨다. 따라서 전력소모를 줄이 면서도 이동성을 보장할 수 있는 핸드오버 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 핸드오버 동안 탐색해야 할 주파수의 수를 최대한 줄임으로써 소모전력을 줄일 수 있는 전력 효율적인 핸드오버 기법을 제안하고 수학적 분석을 통해 제안된 핸드오버의 성능을 분석하였다.
이동 방송망에서 핸드오버는 단말의 이동성을 보장하는 매우 중요한 요소중의 하나이다. DVB-H (Digital Video Broadcasting for Handhold) 표준은 DVB-T(Digital Video Broadcasting - Terrestrial) 표준에 단말의 이동성을 향상시키기 위해 개발되었다. 본 논문에서는 DVB-H 네트워크에서 핸드오버 성능을 향상시키기 위하여 새로운 방식을 제안한다. 제안된 핸드오버는 두 가지 형태의 단말을 대상으로 하는데 하나는 GPS수신기를 탑재한 단말이며 다른 하나는 GPS없이 동작하는 단말이다. 본 논문에서는 첫 번째 단말에서의 핸드오버를 위해 논문[1]에서 제안된 CDT(Cell Description Table)을 개선하였으며 두 번째 단말의 경우 새롭게 제안된 HMT(Handover Map Table)에 기반하여 미리 정해진 핸드오버 영역을 추정하는 새로운 방법을 제안하였다. 제안된 핸드오버 방식에서는 RSSI(Received Signal Strength Indication)의 신호패턴을 이용하여 핸드오버 영역을 추정한다. 제안된 핸드오버 알고리즘을 이용하여 핸드오버 시 소요되는 시간 및 전력소모를 최소화 할 수 있으며 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이와 같은 핸드오버 알고리즘의 성능을 분석하였다.
DVB-H (Digital Video Broadcasting for Handhold) is a new standard, currently being developed, which defines mobile enhancements for the DVB-T (DVB-Terrestrial) standard. For the reception of service via mobile handhold devices, seamless mobility and power saving are essential requirements of DVB-H. For seamless handover, the receiver should monitor neighboring cells and it increases the power consumption. And so, power efficient handover scheme to support both mobility and power saving is required. In this paper, we propose cell searching scheme to reduce power consumption by reducing the number of frequency scanning during the handover. Through the numerical evaluation, we analyzethe performance of handover schemes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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