DVB-T

지상파 TV란 무엇일까?

지상파 TV의 송/수신에 대해 그림을 그릴수 있나요?
그림을 그리실 수 없다면 아래 링크를 확인 하시고 그림을 그리실 수 있으면 DVB-T에 대해서 알아보도록
하겠습니다.
☞ 아날로그 방송 vs 디지털 방송

1. DVB의 개요
   가. Digital Video Broadcasting의 약자
   나. ETSI(European Telecommunications Standards Institute), CENELEC(European Committee for
        Electrotechnical Standardization), EBU(European Broadcasting Union)의
        JTC(Joint Technical Committee)에 의해 공표된 DVB Project에 의한 Digital Television의
       공개 표준
   다. DVB표준은 전송시스템에서 물리계층과 데이터 링크 계층을 정의한다.
   라. 물리계층에선 장비간에 SPI(Synchronous Parallel Interface), SSI(Synchronous Serial Interface),
        ASI(Asynchronous Serial Interface)로 연동한다.
   마. 데이터들은 DVB-MPEG가 부가되어 MPEG-2 transport stream으로 전송된다.

2. DVB-T의 개요
   가. DVB-T는 DVB project에의해 개발된 digital terrestrial television broadcasting에서의 frame구조와
        채널코딩, 변조방식에 대한 기술 표준이다.
   나. 1997년 3월에 첫 표준이 공개된 이후 35개국 이상에서 사용중이다.

3. DVB-T의 특징
   가. DVB-T는 mobile 서비스를 위해 디자인되진 않았지만 그 성능은 mobile 서비스를 하기에 부족하지
        않을 정도다.
        (가정에서 2개의 안테나를 사용하면 5dB이상이 향상되며 자동차에선 에러율이 50%이상 감소된다.)
   나. DVB-T는 여러 service provider가 같은 RF 주파수를 사용하는 SFN(Single Frequency Network)를
        사용하며 이는 OFDM 방식으로 전송하기에 가능하다.

4. DVB-T의 기술적 사양
   가. 3 modulation options (QPSK, 16QAM, 64QAM)
   나. 5 different FEC rate
   다. 4 Guard Interval options
   라. 2k 또는 8k carriers의 선택 options
   마. 6MHz, 7MHz, 8MHz 채널의 대역폭

5. DVB-T의 동작
   다음 그림은 wikipedia에 등록되어있는 DVB-T의 송신측 그림이며 각 블럭중 중요한 부분에 대하여
   설명하면서 어떻게 동작하는지 살펴보도록 한다.

   가. Source coding and MPEG-2 MUX
        아날로그 데이터를 디지탈로 변환하는 source coding을 거치면서 압축된 비디오,오디오,데이터가
        한 개의 PS(Programme Streams)에 담기고 다시 PS들은 MPEG-TS(Transport Stream)에 포함되는
        다중화 과정을 거치게 된다.
        이 다중화 과정은 한 스트림 내부에 여러 채널(ex 방송채널)을 포함하게 하여 전송 효율을 높이는
        과정이다.
        ☞ Source coding과 Channel coding이란 무엇인가?

   나. Internal Eoncoder
        에러 정정을 위해 punctured convolution code가 적용된다.
        Convolution code는 에러 정정을 위한 매우 강력한 코딩방법으로써 CDMA등에 사용되는 방식이며
        punctured convolution code는 코딩 후 특정 table에 의해 출력되는 데이터의 비트열중 일정하게
        비트를 삭제하여 전송되는 데이터 사이즈를 줄이는 방식이다.
        임의로 데이터 비트를 삭제해도 괜찮은 이유는 convolution code는 에러복원에 그만큼 우수하기
        때문이다.
        FEC 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8의 다섯가지 coding rate가 있다.
   다. Internal Interleaver
        Burst error에 대비하여, 즉 전송되는 데이터중 한 부분 또는 블럭이 노이즈등에 의해 손실되는
        경우에 대비하여 시리얼 데이터를 행렬식으로 가로 배치 후 세로방향의 순서로 데이터를 내보내는
        방식이다.
        예를 들어 abcdabcdabcdabcd...의 데이터를 4bit씩 잘라서 세로로 놓은뒤 세로방향의 데이터
        aaaabbbbcccc...를 전송하는 방식이다.
   라. Mapper
        디지털 테이터의 변조를 실행한다.
        QPSK, 16QAM, 64QAM 방식을 사용한다.
        ☞ PSK와 QAM에 대한 설명
   마. OFDM
        OFDM 변조방식은 신호를 변조할 때 직교관계가 있는 함수로 변조하고 복조시에도 같은
        직교함수를 사용하면 해당 신호만 복조되는 방식이다.
        이렇게 변조를 하게되면 특정 주파수 대역안에 여러개의 carrier를 사용하여 다중채널을 전송하고
        서로 간섭을 일으키더라도 복조시에 직교함수로 원하는 신호만 복조할 수 있게된다.
        DVB-T는 데이터를 전송할 때 OFDM방식으로 변조하여 전송하게되며 2k mode와 8k mode가 있다.
        2k mode는 carrier가 2048개, 8k mode는 8192개 있다는 뜻이며 실제로 사용되는 carrier는 1705개
        6817개 이다.

   바. Guard Interval Insertion
        전송되는 심벌들은 가드 인터벌 구간과 유효 심벌 구간으로 구성되어 있다.
        다중의 심벌들이 동시에 수신되면서 특정 심벌에서 지연이 발생되면 심벌간 간섭이 발생한다.
        그러면 부 반송파들간에 직교성이 무너지게 되기 때문에 유효 심벌 구간의 마지막 부분을
        복사하여 가드 인터벌 구간에 삽입 시킨다. (cyclic prefix라고 함)
        그 결과 심벌이 지연되어도 FFT구간에선 부 반송파들간에 정수배가 유지된다.
        DVB-T에선 block size의 1/32, 1/16, 1/8, 1/4 만큼 guard interval을 할당하는 option이 있다.

참 쉬운 내용인데 글로 쓰려니 전달이 쉽지 않은듯...