DVB-T

DVB-T
디지털 텔레비전 방송 표준 목록
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코덱
지상 주파수 대역

DVB-T는 Digital Video Broadcasting – Terrafic의 약자로 디지털 지상파 TV의 브로드캐스트 전송을 위한 DVB 유럽 기반의 컨소시엄 표준으로 1997년에 처음[1] 발행되어 1998년 [2][3][4][5][6][7][8]2월에 싱가포르에서 첫 방송되었습니다.이 시스템은 코드화된 직교 주파수 분할 다중(COFDM 또는 OFDM) 변조를 사용하여 압축된 디지털 오디오, 디지털 비디오 및 기타 데이터를 MPEG 전송 스트림으로 전송합니다.또한 모바일 뉴스 수집 차량에서 중앙 수신 지점으로 비디오 및 오디오를 전송하기 위해 전 세계적으로(북미 포함) 널리 사용되는 형식입니다.미국에서는 아마추어 텔레비전 사업자에 의해서도 사용되고 있습니다.

기본

COFDM은 단일 Radio Frequency(RF; 무선 주파수) 채널에서 하나의 데이터 캐리어를 반송하는 것이 아니라 디지털 데이터 스트림을 다수의 저속 디지털 스트림으로 분할하여 동작합니다.각 스트림은 근접한 인접 서브 캐리어 주파수 세트를 디지털 변조합니다.DVB-T의 경우, 2K 모드 또는 8K 모드로 알려진 캐리어 수에 대해 두 가지 선택지가 있습니다.이들은 실제로는 약 4kHz 또는 1kHz의 간격을 두고 1,705 또는 6,817개의 서브캐리어입니다.

DVB-T는 3가지 변조 방식(QPSK, 16QAM, 64QAM)을 제공합니다.

DVB-T는 많은 국가에서 디지털 TV 방송을 위해 채택되거나 제안되어 왔습니다(지도 참조). 주로 VHF 7MHz 및 UHF 8MHz 채널을 사용하는 반면 대만, 콜롬비아, 파나마 및 트리니다드 토바고는 6MHz 채널을 사용합니다.예를 들어 영국의 Freeview가 있습니다.

DVB-T 표준은 디지털 지상파 TV를 위한 EN 300 744, 프레이밍 구조, 채널 코딩 및 변조로 발행됩니다.이것은, ETSI TS 101 154 「MPEG-2 트랜스포트 스트림에 근거하는 브로드캐스트애플리케이션에서의 비디오 및 오디오 코딩의 사용 사양」과 같이, ETSI Web 사이트에서 입수할 수 있습니다.이 사양에서는 MPEG-2 및 최근에는 H264/AV-4PEG로서 소스 코딩 방식의 DVB 사용에 대해 자세히 설명하고 있습니다.DVB-T를 채택한 많은 나라가 그 구현 표준을 공표하고 있다.여기에는 영국의 D북, 이탈리아의 DGTVi,[9] ETSI 전자책 및 북유럽 국가 및 아일랜드의 NorDig가 포함됩니다.

DVB-T는 상업적인 장애가 발생하여 더 이상 작동하지 않는 DVB-H(핸드헬드) 및 2011년 8월에 처음 확정된 DVB-T2와 같은 새로운 표준으로 개발되었습니다.

디지털 전송으로서의 DVB-T는 일련의 이산 블록으로 데이터를 심볼 레이트로 전달합니다.DVB-T는 가드 간격을 사용하는 COFDM 전송 기술입니다.이를 통해 수신기는 강력한 멀티패스 상황에 대처할 수 있습니다.또, 지리적 영역내에서 DVB-T 를 사용하면, 같은 데이터를 전송하는 복수의 송신기가 같은 주파수로 동작하는 Single-Frequency Network(SFN; 싱글 주파수 네트워크) 동작도 가능하게 됩니다.이 경우 SFN 내의 각 송신기로부터의 신호는 정확하게 시간 정렬되어야 합니다.이것은 스트림 내의 동기 정보와 GPS를 참조하는 각 송신기에서의 타이밍에 의해 이루어집니다.

가드 간격의 길이를 선택할 수 있습니다.이것은 데이터 레이트와 SFN 기능의 트레이드오프입니다.가드 간격이 길수록 Symbol Interference(ISI; 심볼간섭)를 작성하지 않고 잠재적인 SFN 영역이 커집니다.자기 간섭이 적절히 계획 및 감시되고 있는 경우 가드 간격 조건을 충족하지 않는SFN을 동작시킬 수 있습니다.

DVB-T 트랜스미터 기술 설명

DVB-T 전송 방식

그림을 참조하여 신호 처리 블록에 대한 간단한 설명을 다음에 제시합니다.

  • Source Coding and MPEG-2 Multiplexing(MUX; 소스 코딩 및 MPEG-2 다중화): 압축된 비디오, 압축된 오디오 및 데이터 스트림이 MPEG 프로그램 스트림(MPEG-PS)에 다중화됩니다.1개 이상의 MPEG-PS가 MPEG 트랜스포트 스트림(MPEG-TS)에 결합되어 있습니다.이것은, TV 세트 또는 홈 셋톱 박스(STB)에 의해서 송수신 되는 기본적인 디지털 스트림입니다.전송되는 데이터에 허용되는 비트환율은 부호화 및 변조 파라미터의 수에 따라 달라집니다.범위는 약 5 ~32 Mbit/s입니다(자세한 내용은 아래 그림 참조).
  • 스플리터:계층형 전송이라고 불리는 기술을 사용하여 두 개의 다른 MPEG-TS를 동시에 전송할 수 있습니다.예를 들면, 표준 화질의 SDTV 신호나 고화질 HDTV 신호를 같은 반송파상에서 송신하는 경우에 사용할 수 있습니다.일반적으로 SDTV 신호는 HDTV 신호보다 강력합니다.수신기에서 STB는 수신 신호의 품질에 따라 HDTV 스트림을 디코딩할 수 있을 수도 있고, 신호 강도가 부족할 경우 SDTV 스트림을 전환할 수도 있습니다(이렇게 함으로써 전송 사이트에 가까운 모든 수신기는 HDTV 신호를 잠글 수 있지만, 다른 수신기는 가장 먼 수신해도 여전히 수신할 수 있습니다).SDTV 신호를 디코딩합니다).
  • MUX 적응 및 에너지 분산:MPEG-TS는 고정 길이(188바이트)의 일련의 데이터 패킷으로 식별됩니다.에너지 분산이라고 불리는 기술을 사용하면 바이트 시퀀스는 장식과 관련이 있습니다.
  • 외부 인코더:송신 데이터에 대해서, 비바이너리 블록 코드인 리드·솔로몬 RS(204, 188) 코드를 사용해 최초의 에러 보정을 실시해, 188 바이트 패킷 마다 최대 8 바이트의 잘못된 보정을 가능하게 한다.
  • 외부 인터리버: 컨볼루션인터리빙은 전송된 데이터 시퀀스를 재배치하기 위해 사용되며, 긴 오류 시퀀스에 대해 보다 견고해집니다.
  • 내부 인코더:두 번째 수준의 오류 수정은 펑크 난 컨볼루션 코드에 의해 제공되며, 이는 종종 STB 메뉴에서 FEC(Forward Error Correction)로 표시됩니다.유효한 코딩 레이트는 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8의 5가지입니다.
  • 내부 인터리버: 버스트 오류의 영향을 줄이기 위해 데이터 시퀀스를 다시 정렬합니다.이번에는 블록 인터리빙 기술이 채택되어 의사 랜덤 할당 방식이 사용됩니다(이것은 실제로는 2개의 독립된 인터리빙 프로세스에 의해 이루어집니다.하나는 비트로 동작하고 다른 하나는 비트 그룹으로 동작합니다).
  • 매퍼: 디지털 비트 시퀀스는 베이스 밴드 변조된 복잡한 심볼 시퀀스에 매핑됩니다.유효한 변조 방식에는 QPSK, 16-QAM, 64-QAM의 3가지가 있습니다.
  • 프레임 적응: 복합 기호는 일정한 길이의 블록(블록당 1512, 3024 또는 6048 기호)으로 그룹화됩니다.68블록 길이의 프레임을 생성하고 슈퍼프레임을 4프레임씩 구축한다.
  • 파일럿 및 TPS 신호:지상파 무선채널에서 송신되는 신호의 수신을 용이하게 하기 위해 각 블록에 추가 신호를 삽입한다.파일럿 신호는 동기 및 등화 단계에서 사용되며, TPS 신호(Transmission Parameters Signaling)는 전송된 신호의 파라미터를 전송하고 전송 셀을 명확하게 식별하기 위해 사용됩니다.수신기는 TPS 파일럿이 보유한 정보에 액세스하기 위해 신호를 동기화, 균등화 및 디코딩할 수 있어야 합니다.따라서 수신자는 이 정보를 사전에 알고 있어야 하며 TPS 데이터는 파라미터 변경, 재동기화 등 특수한 경우에만 사용됩니다.
8k 모드에서의 DVB-T 신호의 스펙트럼(플랫톱 특성에 주의)
  • OFDM 변조:블록 시퀀스는 1705 또는 6817 캐리어(각각 2k 또는 8k 모드)를 사용하여 OFDM 기술에 따라 변조됩니다.캐리어 수를 늘려도 payload 비트환율은 변경되지 않고 일정하게 유지됩니다.
  • 가드 간격 삽입: 리시버의 복잡성을 줄이기 위해 모든 OFDM 블록이 확장되어 그 앞에 복사됩니다(사이클 프리픽스).이러한 가드 간격의 폭은 원래 블록 길이의 1/32, 1/16, 1/8 또는 1/4이 될 수 있습니다.사이클릭 프리픽스는 단일 주파수 네트워크를 운용하기 위해 필요합니다.단일 주파수 네트워크를 운용하려면 , 같은 캐리어 주파수로 같은 프로그램을 송신하는 복수의 사이트로부터 무시할 수 없는 간섭이 발생하는 경우가 있습니다.
  • DAC 및 프론트 엔드:디지털 신호는 Digital-to-Analog Converter(DAC; 디지털-아날로그 변환기)를 사용하여 아날로그 신호로 변환된 다음 RF 프론트 엔드에 의해 무선 주파수(VHF, UHF)로 변조됩니다.점유된 대역폭은 5, 6, 7, 또는8 MHz 와이드 채널에 각각의 DVB-T 신호를 수용하도록 설계되어 있습니다.DAC 입력에서 제공되는 기본 대역 샘플링 속도는 채널 대역폭에 따라 달라집니다. f {\}= 샘플/s입니다. 서B {\ B는 Hz로 표현되는 채널 대역폭입니다.
8MHz 채널의 DVB-T 시스템에서 사용 가능한 비트레이트(Mbit/s)
변조 부호화율 가드 간격
1/4 1/8 1/16 1/32
QPSK 1/2 4.976 5.529 5.855 6.032
2/3 6.635 7.373 7.806 8.043
3/4 7.465 8.294 8.782 9.048
5/6 8.294 9.216 9.758 10.053
7/8 8.709 9.676 10.246 10.556
16-QAM 1/2 9.953 11.059 11.709 12.064
2/3 13.271 14.745 15.612 16.086
3/4 14.929 16.588 17.564 18.096
5/6 16.588 18.431 19.516 20.107
7/8 17.418 19.353 20.491 21.112
64-QAM 1/2 14.929 16.588 17.564 18.096
2/3 19.906 22.118 23.419 24.128
3/4 22.394 24.882 26.346 27.144
5/6 24.882 27.647 29.273 30.160
7/8 26.126 29.029 30.737 31.668

수신기의 기술 설명

수신측 STB는 전송에 사용되는 기술과는 다른 기술을 채택합니다.

  • 프론트 엔드 및 ADC: 아날로그 RF 신호가 기본 대역으로 변환되고 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 디지털 신호로 변환됩니다.
  • 시간 및 주파수 동기화: 디지털 베이스 밴드 신호를 검색하여 프레임 및 블록의 시작을 식별합니다.신호의 성분의 주파수에 관한 문제도 모두 수정됩니다.기호 끝의 가드 간격이 시작에도 배치되는 속성을 이용하여 새 OFDM 기호의 시작을 찾습니다.한편, 연속 파일럿(표준으로 값과 위치가 결정되어 수신기에 의해 인식됨)은 신호에 의해 발생하는 주파수 오프셋을 결정합니다.이 주파수 오프셋은 도플러 효과, 송신기 또는 수신기 클럭의 부정확성 등에 의해 발생했을 가능성이 있습니다.일반적으로 동기화는 FFT 전후에 두 단계로 이루어지며, 거친 주파수 및 미세한 주파수/타이밍 오류를 모두 해결할 수 있습니다.프리FFT 스텝은 수신된 시간 신호에 대한 슬라이딩 상관관계를 사용하는 반면, 포스트FFT 스텝은 주파수 신호와 파일럿 반송파 시퀀스 간의 상관관계를 사용합니다.
  • 가드 간격 폐기: 순회 프레픽스가 삭제됩니다.
  • OFDM 복조: 이것은 FFT를 사용하여 달성됩니다.
  • 주파수 등화: 파일럿 신호는 3개의 서브캐리어마다 Channel Transfer Function(CTF; 채널 전송 기능)을 추정하기 위해 사용됩니다.CTF는 보간을 통해 나머지 서브캐리어에서 도출됩니다.다음으로 CTF는 각 서브캐리어에서 수신된 데이터를 균등화하기 위해 사용됩니다.일반적으로 제로 포킹 방식(CTF 인버스 곱셈)을 사용합니다.CTF는 Viterbi 디코더에 제공된 데이터의 신뢰성을 측정하는 데도 사용됩니다.
  • 디매핑: 그레이로 인코딩된QAM Constellation이 있기 때문에 디매핑은 수신된 심볼의 각 비트를 -1 ~ +1 사이의 신뢰할 수 있는 퍼지 값으로 디매핑하는 비선형 법칙을 사용하여 "소프트" 방식으로 수행됩니다.
  • 내부 인터리빙 해제
  • 내부 디코딩: 펑크 난("삭제된") 비트가 존재하기 때문에 기본 1/2 레이트 코드에 일반적으로 사용되는 길이보다 큰 트레이스백 길이를 가진 Viterbi 알고리즘을 사용합니다.
  • 외부 인터리빙 해제
  • 외부 디코딩
  • MUX 적응
  • MPEG-2 디멀티플렉싱 및 소스 디코딩

DVB-T 또는 DVB-T2를 사용하는 국가 및 지역

전 세계 디지털 지상파 텔레비전 시스템.DVB-T 또는 DVB-T2를 사용하고 있는 국가는 [10]파란색으로 표시되어 있습니다.

아메리카 대륙

유럽

오세아니아

아시아

아프리카

DTT 스위치 오프

많은 나라들이 디지털 지상파 텔레비전으로의 전환을 기대했지만, 몇몇 국가들은 실패한 시험 후에 반대 방향으로 움직였다.

  • 스위스 : 스위스 공영방송 SRG는 2019년 6월 3일 DTT 네트워크를 종료하였다.제네바 지역 방송국이 방송을 계속하고 있다.이후 스위스 TV를 오스트리아 케이블 사업자에게 중계하기 위해 DVB-T2 안테나가 동부에서 활성화되었다.이와 비슷한 방송이 제네바 대방송을 다룰 예정이다.
  • 터키는 2017년 6월 1일 DTT 네트워크를 종료했다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

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레퍼런스

  • ETSI 표준: EN 300 744 V1.5.1, Digital Video Broadcasting(DVB; 디지털 비디오 방송); ETSI 간행물 다운로드 영역에서 이용 가능한 디지털 지상파 텔레비전의 프레임 구조, 채널 부호화 및 변조(이를 통해 ETSI 문서 검색 엔진에서 최신 버전의 문서를 무료로 검색할 수 있습니다.)PDF).

외부 링크

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