본 논문에서는 ATSC(Advanced Television System Committee) Mobile DTV에서 신뢰성이 보장되고 빠른 시간 안에 재난정보가 수신될 수 있도록 하는 재난방송 시스템을 제안한다. 미국에서 현재 사용되고 있는 Cable용 재난 표준인 EAM(Emergency Alert Message)을 기반으로 프로토콜을 정의 하였으며, 가장 신속하게 재난정보가 전달 될 수 있도록 성능측정을 하여 최적의 방법을 제안하였다. 기존 미국식 방송규격인 ATSC legacy 시스템에 영향을 전혀 미치지 않으며 모바일 방송을 전송할 수 있도록 하는 ATSC Mobile DTV는, 전원에 구애받지 않고 재난방송을 전달할 수 있는 효과적인 매체라는 장점과 함께 미국 전역뿐만 아니라 ATSC규격을 채택한 다양한 국가에서 적용이 가능하다.
본 논문에서는 DVB 방식의 EPG 정보를 재사용하여 ATSC 방식의 EPG를 생성하는 방법을 기술한다. 효율적인 EPG 정보의 재사용을 위해 ATSC와 DVB 방식의 EPG 정보의 차이점과 유사점들을 분석하고 재사용 가능한 정보들을 각 항목 별로 추출하고 DVB SI 정보를 ATSC PSIP으로 변환한다. 본 연구에서는 DVB 방식의 EPG를 ATSC 방식의 EPG로 변환하는 시스템을 구현하였고, 실제 방송장비를 통해 EPG정보를 변환하는 실험을 수행하여 변환된 EPG 정보의 활용 가능성을 검증하였다.
ATSC 3.0 is a next-generation terrestrial broadcasting standard that provides various functions and improved performance compared to the existing ATSC 1.0 High Definition standard. Based on the ATSC 3.0 broadcast system with IP-centric transport and coherence, it can provide personalized and personalized interactive services to TV viewers. However, the broadcasting system still has a structural limitation in that the service is deployed separately from broadcasters who are allocated a specific frequency and is expected to have different spectrum allocation for each market. To overcome this structural limitation and provide improved services compared with the current ATSC 3.0, preliminary studies were conducted to apply the core network concept of a communication network (particularly 5G) to ATSC 3.0 broadcasting. Finally, in february of this year, the ATSC TG3/S43 group for the development of the ATSC 3.0 Broadcast Core Network (BCN) standard was launched. This paper describes the background and current status of BCN standardization by ATSC TG3/S43, and future standardization prospects.
ATSC (Advanced Television Systems Committee) 지상파 DTV 시스템에서 단일 주파수 망 (Single Frequency Network) 구성 시 동일한 주파수 대역을 사용하는 다수의 송신기와 중계기들로 인하여 수신기에서는 필연적으로 간섭이 발생하게 된다. 이러한 간섭 문제를 해결하기 위하여 ATSC recommended practice (RP) A/111에서는 Kasami 수열로 구성된 송신 식별 (Transmitter Identification, TxID) 신호를 각 송신기 및 중계기에 할당하고 이를 송신 신호에 부가하여 전송한다. 본 논문에서는 TxID 신호로 제안된 Kasami 수열의 극성 및 위상을 조절하여 부가데이터를 전송하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서 Kasami 수열은 송신기 및 중계기를 식별하기위한 TxID 신호로서의 기능을 수행할 뿐만 아니라 추가적으로 부가데이터를 전송할 수 있는 장점이 있다.
모바일 방송으로 재난방송을 서비스하기위해서는 각 전송시스템의 특성을 이해하고, 자국의 재난정책을 반영한 별도의 재난방송 프로토콜이 요구된다. 본 논문에서는 아직 재난방송 표준이 정의되지 않은 미국형 모바일 방송인 ATSC Mobile DTV를 통해 서비스 가능한 재난방송 시스템을 제안한다. 현재 미국에서 사용 중인 재난공용 프로토콜을 분석한 후, 이를 기반으로 ATSC Mobile DTV용 재난 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜을 기반으로 시스템을 설계 및 구현을 통해 ATSC Mobile DTV를 통한 재난방송 가능성을 확인하였다.
본 논문에서는 다중 송/수신안테나를 가지는 시공간 블록 부호를 ATSC (Advanced Television Systems Committee) 지상파 방송 시스템에 적용하는 방법을 다루며, 특히, 2개의 송신 안테나와 다수의 수신안테나를 가지는 Alamouti의 구조를 ATSC 방송 시스템에 적용해 본다. 또한, 다중 수신안테나를 가지는 다이버시티 기법과 다중 송/수신안테나를 가지는 시공간 블록 부호의 구조를 비교해 본다. 전산 실험에 의하면. 다중 송/수신안테나를 가지는 ATSC 방송 시스템은 단일 송/수신안테나를 가지는 방송 시스템보다 Rayleigh 페이딩 채널 환경에서 매우 우수한 성능을 가진다.
DTV(Digital Television)라 일컬어지는 방송 방식은 미국의 경우 지상파를 이용하여 압축된 영상신호와 음성신호를 방송 및 수신을 하기 위한 것으로 ATSC(Advanced Television System Committees)가 규격을 제안하고 FCC(Federal Communications Commission)가 수용하여 현실화 되어졌다. ATSC 산하의 다양한 Working Group에서는 방송국, 방송장비업체, 가전업체 등이 제안함으로써 규격화하여 전송부는 VSB(Vestigial Side-band), 영상압축은 MPEG2, 음성압축은 AC3로 결정하였다. 본 고에서는 ATSC의 규격에 따라 송신되어지는 방송을 수신할 수 있도록 채널복조와 영상 및 음성신호를 복호화 할 수 있는 수신 시스템의 구성과 테스트 결과를 살펴보고자 한다.
본 논문에서는 3D HDTV 방송 서비스를 제공하기 위해 필요한 증가된 데이터를 단일 지상파 채널을 통하여 전송하기 위해서, 기존 ATSC 전송 시스템[1]을 확장하고 수정하여 전송 용량 증대의 가능성을 살펴보았다. 이를 위해 기존의 ATSC 8-VSB 전송 시스템의 성능을 살펴보고 이를 지표로 삼은 뒤 기존의 RS + TCM 채널 부호화 대신 BCH + LDPC 부호를 이용하여, 부호화율을 변화시키고 변조 성상도를 증가시키면서 적정한 수준의 TOV(Threshold of Visibility)에서의 전송 용량 증대의 가능성을 확인하였다. 최대한 기존 전송 표준의 요소기술을 유지하고자 하나 최대한의 전송 용량 증대를 위하여 완벽한 역호환성은 유럽의 DVB-T2 시스템처럼 고려하지 않았다.
본 논문에서는 ATSC 3.0 시스템의 $2{\times}2$ multiple-input multiple-output (MIMO) 송수신기 구조를 설계하고 성능을 분석한다. ATSC 3.0 시스템의 MIMO 방식은 송신기에서 입력 스트림의 역다중화 (demultiplexing) 및 프리코딩 (precoding)을 통하여 공간 다이버시티 (spatial diversity) 및 공간 다중화 (spatial multiplexing) 이득을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 ATSC 3.0 MIMO 시스템의 프리코더를 이용한 송수신기 구조를 제시하고 전산 실험을 통하여 성능 결과를 제시한다.
최근 지상파 방송에서 듀얼스트림 방식을 사용한 HD급의 3D 방송서비스가 시작되어 많은 관심이 이어지고 있다. 2011년 12월에 듀얼스트림 방식의 지상파 3DTV 송수신 정합 표준이 제정되고, 2012년 10월 시범방송이 실시되는 등 국내 기술이 3D HDTV 서비스를 선도하고 있는 상황이다. 하지만, 안정적인 HD급의 지상파 방송에서 3D 방송서비스(이하 3D HDTV)를 제공하기 위해서는 보다 데이터 전송률을 높이는 전송이 필요하다. 본 논문에서는 Reed Solomon 부호와 블록 LDPC 부호를 사용하고 16QAM 변조를 사용하여 기존 방식과 비교하여 전송 용량을 증대할 수 있다는 사실을 확인하였다. AWGN 채널에서 모의 실험한 결과 기존의 ATSC 송수신 정합표준, 수정된 ATSC 전송방식[2]과 비교하여 각각 2.97dB, 1.12dB 가량의 SNR 이득이 있음을 확인하였고, 3D HDTV 서비스의 안정적인 서비스를 위해 요구되는 29Mbps의 데이터 전송률로 전송이 가능하여 기존시스템에 비해 약1.5배의 전송용량 증대가 가능한 것으로 확인되었다. 이로서 6MHz의 한정된 대역에서 HD급의 3D 방송서비스의 성능 개선이 가능할 것으로 예상된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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