I. 위성 DMB 네트워크 오버뷰
 

- 나용수 (TU미디어콥) DMB정책및 기술세미나 2004년 9월 22일~23일 COEX컨퍼런스 센터 402호 주최 : 정보통신부, 방송위원회 주관 : 차세대 디지터 방송표준 포럼, DMB산업협회, 한국방송 공학회 후원 : ETRI, TTA, MPEG포럼, TU미디어, LG전자

1. 위성 DMB 서비스 개념

  - 개인 휴대용 수신기나 차량용 수신기를 통하여 언제 어디서나 다채널 멀티미디어 방송을 시청할 수 있는 신개념의 위성방송 서비스
 
• Mobility - 공간적 제약 없는 편리한 접속(150km/h)
• Personal - 개인적인 매체 : 내 손안의 TV, 나만의 방송
• Multimedia - 영상, 음성, 데이터등 다양한 콘텐츠 : Device Convergence


2. 위성 DMB 서비스 Domain
　　
• Mobility/Personal Broadcasting Service
• 이동형 , 휴대형 플랫폼<-기존 고정형 , 비 휴대형 중심에서


3. 위성 DMB 서비스 컨텐츠
　
• 가용채널 규모 : Throughput - 25MHz기준 약 7.68Mbps

• 채널 스펙
- 비디오채널 : 256/512 Kbps (H.264)
- 음악채널 : 64 Kbps (MPEG-2 AAC+)
- 버라이어티 : 32~48 Kbps (MPEG-2 AAC+)

• 토털 비디오 13, 오디오 25, 데이터 1채널
• 비디오(13) = 지상파(4) + 보도, 음악, 드라마, 스포츠, 수능(6) + 자체(1) + PPV(1) + PPC(1)
• 오디오(25) = 순수음악(13) + DJ음악(5) + 버라이어티(7)
• 데이터(1) = 정보채널로 직접운용


4. 위성 DMB 서비스 컨텐츠(부가서비스)
　
• 곡 정보 서비스
• 무선 인터넷 연동 - Nate/June 연동
• EPG (Electronic Program Guide)
• 시청이력 분석
• 재해방송


5. 시스템 구성 - 총괄
　
• 위성DMB 시스템 기능 : 컨텐츠를 2가지 경로를 통해 고객에 전달


        TDM 25MHz (13.824GHz ~ 13.849GHz)
        CDM 25MHz (13.858GHz ~ 13.883GHz)                CDM 25MHz (2.630GHz ~ 2.655GHz)

1) 방송센터 ----------------------------> 위성 --------------------------> 단말기


         TDM 25MHz (12.214GHz ~ 12.239GHz)             CDM 25MHz (2.630GHz ~ 2.655GHz)

2) 방송센터 -> 위성 ----------------------> 갭필러 -------------------------> 단말기


 
 

6. 시스템 구성 - 방송센터
　
• 위성 DMB 방송센터 기능

• 방송 컨텐츠를 프로토콜에 적당한 형태로 변경 -> 압축/다중화 -> 채널 코딩/변조 -> 위성에 2채널 송신(단말 직접 수신용, GF수신용)



(오디오, 비디오, 데이터) (컨텐츠가공) (코딩, 변조, 신호증폭, 송신)


방송컨텐츠--->베이스밴드--->압축다중화--->변조/송신------->위성 전송 -->단말기 수신
PP 영업및 고객관리 데이터방송 부대시설, 네트워크


• 베이스밴드 - 지상파, PP등의 방송신호를 수신하여 방송 인터페이스 국제규격인 SDI신호(270Mbps)로 변환 후 광고 , 자막, 로고 등을 삽입


• 압축다중화 - 프로그램을 H.264 및 MPEG-2방식으로 압축하여 부가 서비스 정보와 함께 TS(Transport Stream)으로 다중화하고 CDM, TDM으로 변조하여 위성 업링크에 140MHz IF전달


• 변조/송신 - IF신호를 U/C에서 Ku대역 13GHz대역으로도 변환하고 HPA를 통해 증폭한 후 9.2m안테나를 통하여 위성으로 송출


• PMS/APC - Program Management System/Auto Programming Controller


- 채널 및 편성정보, 상품 및 계약정보등 방송업무 정보 관리
- 주요장비 제어 및 기능연동을 시행하여 프로그램 송출, CG송출, 로고삽입 등 제어기능 수행
 
• PSI/SI - Program Service Information
- 채널 구성정보 및 편성정보를 송출하여 원활한 AV서비스 및 부가 서비스를 제공


• CAS - Conditional Access System
- 유료 방송 제공을 위한 시청 권한 부여 및 상품 패키지 제공 지원


7. 시스템 구성 - 위성

 


• DMB 위성은 신호 중계 기능 및 궤도 유지 기능 수행
• Ku Band 및 S-Band 신호중계(Ku-Band는 Gap Filler용, S-Band는 단말기용)
• 위성체 : MB Sat(한별위성) SS/L FS 1300 Space Systems Loral제작
• 위성궤도/수명 : 동경 144도 정지궤도/ 12년
• 위성크기 : 본체 3m X 3,4m X 5.5m
• 태양전지판 포함길이 : 31.3m
• 12미터 안테나 포함 길이폭 : 21.7m
• 위성무게 : 연료제외 무게 - 1765kg
• 위성출력 : 67dBW@S-Band, 54dBW@Ku-Band
• 위성소유형태 : 일본:한국(65.34%:34.66) 공동소유



• 고출력 증폭기 : Ku-Band 4기(한국은 2기 Act 1, Stby 1), S-Band 36기(한국은 12기 Act 8, Stby 4)
• 위성안테나 : S-Band : 12m, Ku-Band Korea : 1.2m, Ku-Band Japan : 2.4m


8. 시스템 구성 - 단말기
 
• 위성 DMB 단말기 기능
• 위성 또는 Gap Filler로부터 방송신호 수신 -> 복조 -> CAS -> AV디코딩 -> Display (스피커, LCD)
(CAS = Conditional Access System 가입자의 접근 여부를 컨트롤)

• 휴대폰 겸용 : 2.2‘ LCD (QVGA) 지원, June/nate 지원
• 위성DMB 전용 : 2.8“ 이상의 LCD장착, 통신모듈 미탑재



• 차량용 : 5~7“ Car TV로 활용, 수신 모듈형으로 개발


9. 시스템 구성

- Gap Filler : 위성 커버리지 음영지역(Gap)을 채우는 지상 중계기
- 위성망의 특성상 도심건물등 장애물에 의해 음영지역 발생
- 장애물에 의한 부분적인 음영지역(In-Door)은 Gap Filler로 서비스
- Gap Filler는 위성 TDM신호를 CDM신호로 변환 및 증폭하여 수신기로 송신
- 주파수 변환형 Gap Filler의 구성도



• GMS

- Gap Filler Management System
- Gap Filler를 호과적으로 관리하기 위하여 이동전화망을 이용하여 원격으로 상태 모니터, 고장감시, 제어 및 각종 통제기능을 Intra/Internet상에 구현


10. 망 구축 기술
　
• 품질 기준 결정 - 품질 기준 Factor 도출: MOS 테스트 -> BER 00%
※ MOS(Mean Opinion Score: 여러 명의 품질 평가자의 주관적 평가를 평균한 값)
※ BER(Bit Error Ratio)을 만족하는 Required C/N결정

• 품질 수준 결정 - 서비스 영역에 대한 커버 수준 결정(예, 도심 95% 커버)
　
• 투자 Gap Filler 물량 산출
- Gap Filler 출력, 품질기준 -> MAP (Maximum Allowable Path Loss) 계산
- 시험 송신국에서 전파 발사 후 Drive Test -> Path Loss 특성 파악
- MAPL과 Path Loss 특성으로부터 Gap Filler 서비스 반경 도출
- Gap Filler 수량 = 서비스 대상지역 면적/Gap Filler 당 커버면적
　
• 시뮬레이션 및 설치
- Gap Filler 설치 후보지 실사 및 커버리지 시뮬레이션(CellPLAN활용)
- 후보지 소유주와 계약 협의 및 계약 -> Gap Filler 구축
　
• 투자물량 산출의 예
- 16km 22지역에 소요되는 Gap Filler 수량 ->18개
- MOS Test 결과 -> 품질 기준 결정(BER