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ATSC 3.0 물리계층 표준기술 원문보기

방송과 미디어 = Broadcasting and media magazine, v.20 no.4, 2015년, pp.17 - 27  

권선형 (한국전자통신연구원) ,  박성익 (한국전자통신연구원) ,  이재영 (한국전자통신연구원) ,  임보미 (한국전자통신연구원) ,  김흥묵 (한국전자통신연구원)

초록
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최근 UHD 방송에 대한 관심이 높아지면서, 지상파 UHD 방송을 위한 전송표준에 대한 관심도 자연스레 높아지고 있다. 국내에서도 이러한 흐름에 맞추어, 2009년 9월 제정된 유럽 방식인 DVB-T2를 기반으로 HEVC(High Efficiency Video Coding) 비디오 코덱을 적용한 실험방송이 진행되고 있다. 한편, 미국의 ATSC에서는 2013년부터 HEVC 비디오 코덱을 적용하여 고정수신 UHD 방송과 이동수신 HD 방송의 동시서비스를 고려한 ATSC 3.0 표준화를 현재까지 진행하고 있다. 특히, ATSC 3.0 표준화에서는 국내 가전사와 ETRI가 주도적으로 참여하고 있으며, 유럽의 DVB와 중국의 NERC-DTV, 일본의 NHK, Sony 등 전세계의 여러 방송 관련 기관들도 참여하고 있다. 본 고에서는 최신 지상파 방송표준인 ATSC 3.0의 표준화 동향과 물리계층 요소기술에 대해서 살펴보고자 한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 0은 미국의 차세대방송표준으로 기존 ATSC 표준들과의 역호환성을 제공하지 않는 새로운 방송표준이다. ATSC 3.0은 물리계층, 제어 및프로토콜, 응용계층에 관한 내용을 모두 담고 있으나, 본 고에서는 ATSC 3.0의 여러 계층 중에서 물리계층에 관한 기술들을 설명하고자 한다.
  • 본 고에서는 ATSC 3.0의 표준화 동향에 대해 살펴 보고 물리계층의 요소기술에 대해 설명하고자 한다.
  • 본 논문에서는 표준화가 마무리단계에 있는 ATSC 3.0 표준과 관련하여 각 전문가 그룹의 활동 내역과 물리계층 요소기술에 대해 간략히 소개하였 다. 특히, 새롭게 채택된 LDM의 개념과 TDM 대비 성능이득에 대해서도 살펴보았다.
  • 0 표준과 관련하여 각 전문가 그룹의 활동 내역과 물리계층 요소기술에 대해 간략히 소개하였 다. 특히, 새롭게 채택된 LDM의 개념과 TDM 대비 성능이득에 대해서도 살펴보았다. LDM 기술은 이동 HD방송과 고정 UHD방송을 동시에 서비스하기 위한 기술로 주목 받고 있으며, TDM 대비 우수한 실내수신 성능을 기대하고 있다.

가설 설정

  • 본 실험에서는 LDM의 경우에는 16K FFT와 1/16 GI가 사용되는 것을 가정하였다. 반면, TDM의 경우에는 core layer에 대응되는 모바일 서비스에는 8K FFT 와 1/8 GI가 사용되고 enhanced layer에 대응되는 고정수신 서비스에는 32K FFT와 1/32 GI이 사용 되는 것을 가정하였다.
  • LDM은 서로 다른 서비스가 공통된 OFDM부를 사용하므로, 결과적으로 단일 OFDM 파라미터 값이 서로 다른 서비스에 공통적으로 적용된다. 본 실험에서는 LDM의 경우에는 16K FFT와 1/16 GI가 사용되는 것을 가정하였다. 반면, TDM의 경우에는 core layer에 대응되는 모바일 서비스에는 8K FFT 와 1/8 GI가 사용되고 enhanced layer에 대응되는 고정수신 서비스에는 32K FFT와 1/32 GI이 사용 되는 것을 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
ATSC 3.0은 어떤 내용을 담고 있는가? ATSC 3.0은 물리계층, 제어 및프로토콜, 응용계층에 관한 내용을 모두 담고 있으 나, 본 고에서는 ATSC 3.0의 여러 계층 중에서 물리계층에 관한 기술들을 설명하고자 한다.
ATSC 3.0이란? ATSC 3.0은 미국의 차세대방송표준으로 기존 ATSC 표준들과의 역호환성을 제공하지 않는 새로운 방송표준이다. ATSC 3.
Inner code에는 어떤 LDPC 코드가 사용되는가? Inner code는 BICM의 에러정정 능력을 주로 담당하는 부분으로 LDPC(Low-Density Parity Check) 코드가 사용된다. 16200 bit 길이와 64800 bit 길이를 가지는 2가지 길이의 LDPC 코드가 사용되며, 부호율은 2/15부터 13/15까지 총 12개의 부호율이 사용된다. 이때, LDPC 코드는 부호율에 따라서 A타입과 B타입을 사용하도록 되어 있다.
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참고문헌 (9)

  1. ATSC A/53, "ATSC Digital Television Standard," Parts 1-6, Jan. 2007. 

  2. DVB-T2, "Digital Video Broadcasting (DVB); Framing Structure, channel coding and modulation for a second generation digital terrestrial television broadcasting system (DVB-T2)," ETSI EN 302 755 v.1.3.1, Apr. 2012. 

  3. DVB-NGH, "Digital Video Broadcasting (DVB); Next Generation broadcasting system to Handheld, physical layer specification (DVB-NGH)," Draft ETSI EN 303 105 v.1.1.1, Nov. 2012. 

  4. ATSC A/322, "ATSC Candidate Standard S32 Physical Layer Standard,"Oct. 2015 

  5. C. Fragouli, R. D. Wesel, D. Sommer, and G. P. Fettweis, "Turbo codes with nonuniform constellations," IEEE ICC, Jun. 2001. 

  6. Y. Wu, B. Rong, K. Salehian, and G. Gagnon, "Cloud transmission: A new spectrum-reuse friendly digital terrestrial broadcasting transmission system", IEEE Trans. on Broadcasting, 58(3), pp. 329-337, Sep. 2012. 

    상세보기 crossref

  7. 이재영, 권선형, 박성익, 김흥묵, "ATSC 3.0 기술 및 표준화 현황", 한국전자파학회지, 제 25권, 제 5호, pp. 33-41, 2014년 9월. 

    원문보기 상세보기

  8. DVB TM-T, "DVB Technical Module MIMO Study Mission Report", Rev. 20, DVB TM-T0016r3, Sep. 2014. 

  9. 음호민, 서재현, 김흥묵, 허남호, "실감 지상파 디지털 방송기술", 한국통신학회지(정보와통신), 32(2), 2015.1, 63-72 (10 pages). 

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