ETRI, 세계 최초로 미국식 디지털 TV 방송용 디지털 동일채널 재생 중계기 기술 개발
- 배포일2004.05.18
- 조회수2356
- 담당자
- 첨부
ETRI, 세계 최초로 미국식 디지털TV 방송용 디지털 - 송신과 중계를 합친 단일 채널 방송망을 구현, TV방송 재중계로 소요되었던 23조 원 규모의 주파수 자원 절약 - 기존의 지상파 TV 채널인 VHF 및 UHF를 이용한 아날로그 TV 방송에서 송신소에서 보내는 방송신호를 받지 못하는 지역(음영지역)에는 중계기를 설치하여 방송을 중계한다. 이러한 방송 중계에는 송신 채널과 별도의 채널을 배정해줘야 한다는 점에서 주파수 자원의 낭비가 크다. 또한 미국식 디지털TV방송 표준에서도 이 문제에 대한 해결책이 제시되지 않고 있다.ETRI가 세계 최초로 송신과 중계를 동일한 채널로 할 수 있도록 하는 기술을 개발함으로써 이러한 문제점을 해결하였다. ETRI(한국전자통신연구원, http://www.etri.re.kr) DTV시스템연구팀(팀장 김승원)은 정통부 선도기반기술개발사업인 ‘지상파 DTV SFN(Single Frequency Network, 단일 채널 방송망) 송수신 기술 개발사업’의 일환으로, 미국식 디지털방송(ATSC 8-VSB) 시스템을 이용하여 기존의 디지털 방송 송신기와 함께 사용하여 단일 채널 방송망을 구현해주는 ‘디지털 동일채널 재생중계기(EDOCR, Equalization Digital On-Channel Repeater)’를 세계 최초로 개발하였다. 본 기술은 송신용 채널과 중계용 채널이 별도로 병존하는 ‘복수 채널 방송망(MFN, Multiple Frequency Network)’의 형태인 미국식 DTV 표준을 변경할 필요 없이 바로 적용시킬 수 있어 현재 국내에 설치된 기존의 디지털TV 송신기와 함께 사용하여 단일 채널 방송망을 구성할 수 있다. 본 기술의 개발로 ▲주파수 부족에 따른 채널 할당의 어려움 ▲음영지역에 중계소 설치의 어려움 ▲디지털 전환과정에서 아날로그 TV 방송과 동시방송에 소요되는 할당 채널 수의 증가 등으로 인한 문제점을 모두 해결하였다. ▲특히 본 기술로 디지털 방송으로 완전히 전환될 경우 방송 채널에 사용되던 주파수의 상당 부분을 다른 분야에 활용할 수 있다는 점에서 경제 가치로 수십조 원에 이르는 막대한 국가적인 이익을 가져다주는 신기술로 평가된다. ● 미국식 디지털방송 표준에는 단일 채널 방송망 구성방안 없어 지상파 디지털 TV 방송은 크게 두 가지로 분류되는데 변조방식에 따라 COFDM을 사용하는 유럽방식인 DVB-T와 8-VSB를 사용하는 미국방식인 ATSC가 있다. 특히, 방송사에서 송신기와 중계기를 사용하여 망을 구성할 때 유럽방식은 송신기와 송신기, 송신기와 중계기 사이에서의 단일 채널 방송망 구현이 가능하지만 미국방식은 단일 채널 방송망 구현이 어려웠다. 유럽방식의 경우 단일 채널 방송망 구성을 위한 시스템 규격이 있으나 미국방식은 시스템 규격이 없었고 기술해결상의 어려운 점이 많았기 때문이다. 하지만 현재 미국과 한국에서 단일 채널 방송망 구현을 위해 ATSC 시스템 규격을 변경하는 방안과 시스템 규격 변경 없이 기술해결을 통해 동일 채널로 중계 가능한 기술을 개발 중에 있다. ● ETRI EDOCR의 장점 ETRI의 EDOCR은 높은 송수신 안테나 신호 isolation, 높은 출력 신호 품질, 높은 인접채널 분리성, 상대적으로 짧은 시스템 지연, 수신신호와 송신신호간의 정확한 동기 등 성능면에서 기존 중계기보다 뛰어난 장점을 지니고 있다. EDOCR은 기존 중계기와는 달리 ▲송신 채널과 동일한 채널로 재생중계하는 방식으로 개발된 세계 최초의 기술로서 ▲처리시간 최소화 알고리즘을 포함하는 복조부(디지털 방송신호를 영상 및 음성으로 환원시키는 부분) ▲수신신호 심볼간의 간섭을 줄이고 안테나 궤환 신호의 영향을 최소화 및 에러 복원 기능을 가진 지능형 동기기(Intelligent equalizer) ▲ 전치 보상 기능을 갖춘 8-VSB 변조부(영상 및 음성을 디지털 방송신호로 변환) ▲수신신호와 송신신호의 정확한 동기를 위한 동기화된 국부 발진기 등을 포함하고 있어, 최종 중계기 신호의 품질을 수신신호에 비해 크게 개선시키고 있다. ● 개발 결과의 의미 및 향후 전망 IT 산업의 비약적인 발전으로 방송 서비스 패러다임이 급변하여 통신망을 연동한 신종 서비스가 등장하고 있으나 이러한 서비스에서 사용할 주파수 자원은 한정되어 있어 주파수 배정을 놓고 업계의 이해관계가 첨예하게 대립하기도 한다. ETRI의 EDOCR이 개발됨으로써 기존의 지상파 디지털 TV 방송에 할당되고 남는 여분의 방송 주파수 대역을 이용하여, 가까운 미래에 출현할 방송·통신이 융합된 새로운 서비스를 위한 주파수 자원을 확보할 수 있어 국가적으로 볼 때 IT 기술 발전과 저변 확대를 위한 유리한 위치의 확보가 가능하게 된다. ETRI의 EDOCR을 적용하여 주파수 재배치 시 절약 가능한 주파수 대역의 폭은 최대 162MHz로서 이를 금액으로 환산하면 약 23조원으로 추정된다(이동통신서비스의 1MHz당 1년 매출액 1,405억 기준). ETRI는 EDOCR기술을 현재 송신채널과 중계채널간 단일화를 논의하는 ‘ATSC T3/S9’에 ‘ATSC SFN 실현권고안’으로 제출하여 미국 표준으로 채택시키기 위한 표준화 활동을 수행 중이다. 또한 본 기술과 관련된 국제특허 5건, 국내특허 5건을 출원 완료하였으며, 에트리 저널(ETRI Journal)과 국제 전기·전자 학회지(IEEE Transactions on Broadcasting)에 각각 2편과 1편의 논문을 게재하는 등 지적재산권 확보에 나섰다. ● 디지털 TV방송 채택국가들로부터 국제적인 관심 집중 ETRI는 미국식 디지털TV 기술규격을 정하는 ATSC(Advanced Television System Committee)의 요청으로 세계 최대 방송장비 전시회인 NAB2004에서 ATSC측이 마련한 특별 전시관인 ‘ATSC DTV Draft House’에서 EDOCR 시스템을 시연하였다. ‘ATSC DTV Draft House’는 전시회장인 엔에이비 컨벤션 센터(NAB Convention Center)의 중심부로서, 최근 개발된 DTV 기술 중 가장 우수한 기술로서 ATSC가 직접 홍보코자 하는 최고의 기술만이 전시되는 전시 부스이다. NAB2004에서 미국방송사인 PBS가 ETRI의 EDOCR에 큰 관심을 보였으며 멕시코, 브라질 및 칠레 등 DTV 채택예정국가에서 파견된 정부관계자들도 ETRI의 신기술을 통해 미국식 디지털방송에서도 단일채널 방송망이 가능해진 점에 대해 놀라움을 표시하였다. 특히 미국을 대표하는 디지털TV 송신·중계기 업체인 악세라(Axcera)社로부터 기술이전을 요청받음으로써 TV의 본고장인 미국으로 한국의 첨단 방송기술을 역수출할 가능성이 높아졌다. 연구 책임자인 DTV시스템연구팀의 김승원 팀장은, “ETRI의 본 기술의 개발로 조기에 ATSC 방식 기반의 단일 채널 방송망용 디지털 중계기의 상용품이 개발되면 국내기업이 관련기술에서 우위를 확보함은 물론이고 ATSC 단일 채널 방송망 구현을 고려하고 있는 미국시장석권도 가능할 것”이라며, “기존 지상파 DTV 방송 서비스의 성능개선과 방송망의 고성능화뿐만 아니라, 향후 방송·통신 융합 시대에 적용 및 활용 가능한 상당한 주파수 자원을 확보할 수 있을 것으로 예상된다.”고 말했다. [용어설명]--------------------------------------------------- ● ATSC (Advanced Television System Committee) ● 8-VSB (8-Vestigial Side-Band) ● COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ● DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) ● SFN (단일 채널 방송망, Single Frequency Network) ● EDOCR (Equalization Digital On-Channel Repeater) |
