DVB-T의 다양한 표준은 무엇인가요?
스타 TV 위성 TV 기술 포럼:
DVB-H는 지상파 디지털 방송망을 통해 휴대용 단말기에 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해 개발된 전송 표준이다
DVB -H 시스템은 DVB-T 전송 시스템에 의존하여 특정 추가 기능과 향상된 기술을 추가함으로써 휴대용 단말기가 방송 및 TV 신호를 안정적으로 수신할 수 있도록 합니다.
DVB-H는 모바일 단말기가 모바일 환경에서 작동하고 마이크로 전력 소비 특정 조건에서 디지털 TV 프로그램을 수신할 수 있으므로 3G 네트워크 애플리케이션과 완벽하게 일치합니다.
디지털 TV 지상파 방송 표준 DVB-T는 1997년에 출시되었습니다. 표준의 원래 의도는 모바일 수신을 위한 것이 아니었지만 싱가포르와 독일의 시험 운영을 통해 DVB-T가 높은 비트율 전송 모바일 환경에서 매우 잘 작동한다는 것이 입증되었습니다. 2002) 초기 DVB-X) 표준은 Handheld Digital Video Broadcasting의 정식 명칭으로 휴대용/디지털 비디오 방송을 제공하기 위한 DVB(European Digital Television Broadcasting Standardization Group, 1993년 설립, 35개국 300개 이상의 회사로 구성) 조직입니다. 지상파 디지털 방송망을 통해 휴대용 단말기는 멀티미디어 서비스에 의해 제정된 전송 표준을 제공합니다. DVB-H 표준은 DVB-T 표준의 확장된 적용으로 간주됩니다. 그러나 DVB-T에 비해 DVB-H 단말기는 전력 소비가 낮고 모바일 수신 및 간섭 방지 성능이 우수하므로 이 표준은 지상파 디지털 TV 방송을 통해 수신하는 휴대폰, 휴대용 컴퓨터 및 기타 소형 휴대용 장치에 적합합니다. 이동통신 네트워크에서 귀중한 주파수 대역 자원을 차지하지 않고 디지털 TV 신호를 네트워크화합니다. 실제로 DVB-H 표준은 현재의 DVB-T 전송 시스템을 기반으로 특정 추가 기능과 향상된 기술을 추가하여 휴대폰 및 기타 휴대용 장치가 TV 방송 신호를 안정적으로 수신할 수 있도록 하는 표준입니다.
1 DVB-H 표준에 대한 상업적 수요
1.1 라디오 및 TV 회사의 상업적 수요
최근 몇 년간 라디오 및 TV 보급률은 그러나 이들 서비스의 대부분은 일방적이어서 개인화된 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 요구를 충족시키지 못하므로 대화형 멀티미디어 서비스의 도입이 필요합니다. 현재 사용자는 주로 TV를 통해 일일 TV 프로그램을 수신하지만 TV 프로그램의 모바일 수신도 주목을 받기 시작했습니다. 따라서 방송사는 TV 프로그램의 모바일 수신을 달성하기 위해 적절한 방법을 채택해야 합니다.
다운링크 방송용 DVB-T 및 지상파 리턴 채널 디지털 비디오 방송(DVB-RCT)을 피드백 루프로 사용하여 대화형 멀티미디어 서비스를 구현하는 것은 좋은 솔루션이며 잘 구현될 수 있습니다. 적절한 선택을 통해 고정 수신 시스템 매개변수로 인해 모바일 수신에도 적합합니다. 그러나 소비자들은 매일 사용하는 3G 단말기에서 디지털 TV 프로그램을 시청하는 경향이 더 높기 때문에 위의 솔루션으로는 방송사가 많은 소비자를 유치할 수 없습니다.
소비자는 방송사에 더 많은 서비스를 제공할 것을 요구합니다. 방송사는 텔레비전 방송 등 소비자가 원하는 서비스를 실현하기 위해 적절한 전송 방식을 선택해야 하며, 모바일 사용자에게 개인화된 멀티미디어 서비스를 제공해야 합니다. 그러나 이동통신 시스템은 후자를 만족시킬 수 있어 방송망과 셀룰러 네트워크의 통합을 촉진한다.
1.2 이동통신 사업자의 비즈니스 요구
3G는 다양한 양방향 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있으며 사업자는 이러한 서비스가 자신에게 이익을 가져다 줄 수 있도록 보장해야 합니다. 인터넷으로 인해 많은 소비자가 무료 리소스에 익숙해졌으므로 소비자가 유료 콘텐츠를 사용하도록 장려하는 혁신적인 비즈니스가 필요합니다. 서비스의 적시성은 매우 중요하며 3G는 사용자에게 언제 어디서나 빠른 액세스를 제공할 수 있습니다.
2G의 관점에서 보면 3G의 용량은 매우 커 보이지만 개인화 멀티미디어 서비스의 관점에서 보면 3G 네트워크[1, 2]는 곧 과밀화될 것이다. 예를 들어, 3G 기지국은 100kb/s의 비디오 스트림을 10명의 사용자에게 동시에 전송할 수 있지만 동일한 대역폭으로 100명의 사용자에게 음성 서비스를 제공할 수 있습니다. 3G 기지국에 항상 중복 리소스가 있는 경우 비디오 스트림 전송은 3G 네트워크의 전체 성능에 영향을 미치지 않지만 사실은 그렇지 않습니다. 예를 들어, 3G 사용자는 자신이 좋아하는 축구팀의 골을 하이라이트로 다시 볼 수 있는 새로운 비디오 서비스를 사용하고 있습니다. 하지만 같은 팀의 골 순간 다시보기 서비스를 구매하는 이용자가 100만명이라면 상황은 달라진다.
100kb/s 비디오 스트림의 길이가 100초이고 1,000초 내에 10,000개의 기지국을 통해 전송된다고 가정합니다. 이러한 방식으로 각 기지국은 16~17분 동안 1Mb/s의 속도로 전송해야 합니다. 일정 기간 내에 사용자 요구로 인해 3G 네트워크의 모든 리소스가 소진됩니다. 동일한 비디오 클립을 방송 네트워크를 통해 전송할 수 있으며 동일한 대역폭 네트워크 리소스의 1%만 사용하여 이러한 모바일 사용자에게 서비스를 제공할 수 있으므로 보다 경제적인 솔루션입니다.
위의 비교는 많은 경우 극단적이지 않습니다. 이는 방송 네트워크와 셀룰러 네트워크의 융합이라는 산업 발전의 필요성을 보여줍니다. 통합 네트워크는 대칭 또는 비대칭 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있으므로 기존 스펙트럼 자원을 효과적으로 활용할 수 있습니다.
2 DVB-H 표준
DVB-H 표준은 DVB와 DVB-T의 두 가지 표준을 기반으로 한 표준입니다.
DVB-H 시스템 프런트엔드는 DVB-H 캡슐화 장치와 DVB-H 변조기로 구성됩니다. DVB-H 캡슐화 장치는 IP 데이터를 MPEG-2 시스템 전송 스트림(TS)으로 캡슐화하는 역할을 합니다. ) DVB- H 변조기는 채널 코딩 및 변조를 담당하며, 시스템 단말기는 DVB-H 복조기와 DVB-H 단말기로 구성되며, DVB-H 변조기는 채널 복조 및 디코딩을 담당합니다. H 단말기는 관련 업무의 표시 및 처리를 담당합니다.
(1) 시스템 요구 사항
휴대 단말기는 배터리로 전원을 공급받기 때문에 배터리 수명을 늘리려면 단말기에서 수신 회로의 일부를 주기적으로 꺼서 비용을 절약할 수 있어야 합니다. 전력 소비.
로밍 사용자의 경우 사용자가 새로운 지역에 진입하더라도 DVB-H 서비스를 매우 원활하게 수신할 수 있어야 합니다.
실내, 실외, 걷기, 라이딩 등 다양한 수신 방식에 대해 전송 시스템은 다양한 이동 속도에서 DVB-H 서비스를 원활하게 수신할 수 있어야 합니다.
펄스 간섭이 많은 환경에서 전송 시스템은 이러한 유형의 간섭으로 인한 영향을 줄이기 위한 효과적인 조치를 취할 수 있어야 합니다.
DVB-H는 휴대용 단말기를 위한 보편적인 비즈니스 사양이며 시스템은 다양한 전송 대역폭 및 채널 대역폭 애플리케이션을 충족할 수 있는 충분한 유연성을 제공할 수 있어야 합니다.
(2) 프로토콜 계층 구분
네트워크 계층은 DVB-H 표준 범위에 속하지 않으며 표준은 데이터 링크 계층과 물리 계층만 구현합니다.
데이터 링크 계층은 타임 슬라이싱 기술을 사용하여 휴대 단말기의 평균 전력 소비를 줄이고 원활하고 원활한 서비스 교환을 촉진합니다. 다중 프로토콜 캡슐화(MPE) 순방향 오류 정정 기술을 사용하면 모바일 사용 시 신호 대 잡음비(C/N) 임계값과 도플러 성능을 향상시키는 동시에 펄스 간섭에 저항하는 능력도 향상시킬 수 있습니다.
물리 계층은 DVB-T를 기반으로 보완되어 원래 DVB-T의 기술적 특징에 TPS(전송 매개변수 신호) DVB인 4K 전송 모드와 깊은 심볼 인터리빙을 추가합니다. -H 시그널링이 비트에 추가되어 비즈니스 개발 속도를 향상시켰습니다. 셀 ID는 TPS에 표시되며 모바일 수신 중 빠른 신호 스캐닝 및 주파수 교환을 지원하는 데 사용됩니다. 4K 모드를 추가하면 모바일 수신 특성과 단일 주파수 네트워크 셀의 크기에 적응할 수 있어 네트워크 설계 및 계획의 유연성이 향상됩니다. 2K 및 4K 모드의 심층 심볼 인터리빙은 모바일 환경 및 영향 소음 환경에서 시스템의 견고성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
3가지 핵심 기술
DVB-H 기술은 DVB와 DVB-T 기술의 융합이지만, 위의 두 기술에만 의존하면 DVB-H 기술이 직면한 문제를 완전히 해결할 수 없습니다. H. 문제의. 예를 들어, DVB-T는 고정식, 이동성, 휴대용 수신 분야에서 탁월한 성능을 발휘하는 것으로 입증되었지만 휴대용 장치에서는 전력 소비, 셀룰러 성능, 네트워크 설계 등의 측면에서 추가적인 개선이 필요합니다. 이를 위해 DVB-H는 주로 다음과 같은 새로운 기술 모듈을 추가했습니다.
(1) 타임 슬라이싱
타임 슬라이싱 기술은 버스트를 사용하여 데이터를 전송합니다. 이 서비스는 서비스 전송 타임 슬라이스 내에서 전체 데이터 대역폭을 독점적으로 점유하며 다음 동일한 서비스 타임 슬라이스가 생성되는 시간을 나타냅니다. 이를 통해, 휴대용 단말기는 지정된 시간에 선택된 서비스를 수신하고, 해당 서비스의 유휴 시간 동안 에너지 절약 처리를 수행함으로써 전체적인 평균 전력 소모를 줄일 수 있다.
물론 프런트 엔드 송신기는 이 기간 동안 항상 작동하며 다른 서비스 데이터는 동일한 서비스의 두 시간 조각 간에 전송됩니다. DVB-H 신호는 이러한 많은 시간 조각으로 구성됩니다. 수신자 입장에서는 수신된 비즈니스 데이터가 기존의 일정한 속도처럼 연속적인 방식이 아니므로 데이터가 이산적인 간격으로 도착하므로 이를 버스트 전송이라고 합니다. 디코딩 단말이 더 낮은 데이터 속도를 요구하지만 일정한 코드 속도여야 하는 경우, 수신기는 먼저 수신된 버스트 데이터를 버퍼링한 다음 일정한 속도로 데이터 스트림을 생성할 수 있습니다. 버스트 대역폭은 일반적으로 고정 대역폭의 약 10배입니다. 버스트 대역폭이 고정 대역폭의 2배이면 전력 소비는 50% 절감될 수 있으므로, 대역폭이 10배이면 전력 소비는 90% 절감될 수 있다.
(2) 다중 프로토콜 캡슐화-순방향 오류 정정
DVB-H 표준은 RS(Reed Solomon) 오류 정정 코딩을 데이터 링크 계층의 IP 데이터그램에 추가합니다. MPE의 순방향 오류 정정 인코딩을 수행하면 검사 정보가 지정된 순방향 오류 정정(FEC) 세그먼트로 전송됩니다. 이를 다중 프로토콜 캡슐화 정방향 오류 정정(MPE-FEC)이라고 합니다. MPE-FEC의 목표는 모바일 채널에서 C/N, 도플러 성능 및 펄스 간섭 방지 기능을 향상시키는 것입니다.
매우 열악한 수신 환경에서도 MPE-FEC를 적절히 사용하면 IP 데이터를 정확하게 복구할 수 있다는 것이 실험을 통해 입증되었습니다. MPE-FEC의 데이터 오버헤드 할당은 매우 유연하며, 다른 전송 매개변수가 변경되지 않은 경우 검증 오버헤드가 25%로 증가하면 MPE-FEC를 통해 핸드헬드 단말기가 안테나 다이버시티 수신을 사용할 때와 동일한 C/N을 달성할 수 있습니다. . DVB-H는 IP 기반 데이터 방송을 사용합니다.
(3) 4K 모드 및 딥 심볼 인터리빙
DVB-H 표준은 DVB-T의 원래 2K 및 8K 모드에 모바일 수신 성능과 4K 모드를 추가합니다. 단일 주파수 네트워크의 규모는 네트워크 설계의 유연성을 더욱 향상시킵니다. 동시에 이동 시 2K 및 4K 모드의 펄스 간섭 방지 성능을 더욱 향상시키기 위해 DVB-H 표준에서는 두 모드 모두에 대해 딥 심볼 인터리빙 기술을 특별히 도입했습니다. DVB-T 시스템에서 2K 모드는 8K 모드에 비해 더 나은 모바일 수신 성능을 제공할 수 있지만, 2K 모드의 심볼 주기와 보호 간격이 매우 짧아 2K 모드는 소규모 단일 주파수 네트워크에만 적합합니다. 새로 추가된 4K 모드 기호는 더 긴 주기와 보호 간격을 갖고 있어 중간 규모의 단일 주파수 네트워크를 구축할 수 있습니다. 네트워크 설계자는 네트워크를 더욱 효과적으로 최적화하고 스펙트럼 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이러한 최적화는 8K 모드만큼 효율적이지는 않지만 4K 모드는 8K 모드에 비해 기호 주기가 짧고 채널 추정을 더 자주 수행할 수 있어 8K보다 더 나은 모바일 성능을 제공합니다. 전반적으로 4K 모드의 성능은 2K와 8K 모드 사이에 속하므로 적용 범위, 스펙트럼 효율성 및 모바일 수신 성능의 절충을 위한 추가 옵션을 제공합니다.
(4) 전송 매개변수 신호
DVB-H의 전송 매개변수 신호(TPS)는 시스템에 강력하고 액세스하기 쉬운 신호 메커니즘을 제공할 수 있습니다. DVB-H 서비스 신호가 더 빨라집니다. TPS는 견고성이 좋은 신호이며, 낮은 C/N 조건에서도 복조기가 빠르게 이를 잠글 수 있습니다. DVB-H 시스템은 두 개의 새로운 TPS 비트를 사용하여 타임 슬라이스를 식별하고 선택적 MPE-FEC가 존재하는지 여부를 결정합니다. 또한 DVB-T에 이미 존재하는 일부 공유 비트는 4K 모드, 심볼 인터리빙 깊이 및 셀룰러 로고.
4 DVB-H 표준 개발 동향
DVB-H는 방송 및 통신 분야에 큰 영향을 미칠 것입니다. DVB-H 사업은 2005년부터 본격화될 예정이다. 2007년에는 모바일 TV 이용자 수가 1억 명에 달하고, 2009년에는 3억 명으로 늘어날 것으로 예상된다. DVB-H는 DVB-T를 상속하며 DVB-H 표준을 준수하는 데이터 스트림은 약간의 수정만으로 DVB-T 네트워크에서 전송할 수 있습니다. DVB-T를 채택하는 국가(주로 유럽을 중심으로 약 50개국)의 경우 DVB-H를 홍보하는 데 드는 비용이 상대적으로 낮지만, 다른 지상파 디지털 TV 전송 표준을 채택하는 국가의 경우 이 문제를 더 논의해야 합니다.
미국에서는 지상파 디지털 TV 전송 표준인 ATSC가 8-VSB 기술을 사용하고 있는데, 이는 이동성이 좋지 않습니다. 현재 기업에서는 DVB-H 기술을 채택하여 네트워크를 구축하고 있습니다. 일본에서는 기능성을 고려하면 소비, 이동성 등의 요인으로 인해 DVB-H가 일본의 현지 ISDB-T 표준을 대체하는 경향도 있습니다.
DVB-H 표준은 주로 디지털 TV 방송을 준비하기 위한 것이므로 비디오 압축 기술은 MPEG-2와 같은 방송의 기존 비디오 압축 표준은 분명히 요구 사항을 충족할 수 없는 매우 중요한 기술입니다. DVB-H가 필요합니다. DVB 조직의 DVB-H 회원은 다양한 비디오 압축 형식을 조사했으며 그 중 가장 중요한 것은 H.264(즉, MPEG-4의 Part 10)입니다. 현재 문제는 주로 초점이 맞춰져 있습니다. H.264 지적 재산권 측면에서 또 다른 압축 형식은 Microsoft의 Win Media9이며 성능이 점차 향상되고 있습니다. 그러나 선택이 너무 많으면 모바일 비디오가 혼란스러운 상황에 빠질 수 있습니다. 분명히 사용자는 이러한 상호 호환되지 않는 플랫폼을 직면하고 싶지 않을 것입니다. DVB 조직에서는 곧 최종 답변을 제공할 것으로 예상됩니다. 중국에서는 최종 확정된 디지털TV 지상파 전송 표준에 소소한 변화를 가해 디지털TV를 시청하는 휴대폰 등 모바일 및 휴대용 기기에 적합한 표준을 내놓을 수 있을지 주목된다. 현재 휴대폰 등 모바일 휴대기기에서 디지털 TV를 시청하는 구현 솔루션에는 이동통신 시스템 기반과 디지털 지상파 방송 기반의 두 가지 구현 솔루션이 있습니다. 현재 차이나유니콤(China Unicom)과 차이나모바일(China Mobile)이 출시한 모바일 TV 서비스는 차이나유니콤(China Unicom)에 속하며 사실상 모바일 네트워크상의 스트리밍 미디어 서비스이다. 비교해 보면 후자는 풍부한 스펙트럼 자원, 사용자 수에 대한 민감도가 낮다는 장점이 있으며 비디오 스트리밍 전송 속도와 품질은 대역폭과 관련이 없습니다. 이러한 측면에서 전자는 분명히 불리합니다. 긴급 상황과 긴급 상황을 견딜 수 있는 강력한 능력을 가지고 있는 반면, 전자는 리소스를 놓고 경쟁하고 사용자가 포화되면 전송할 수 없습니다.
DVB-H는 모바일 환경과 미소전력 소모 조건에서도 모바일 단말이 디지털 TV 프로그램을 수신할 수 있도록 보장하며, 3G 네트워크에서도 잘 사용할 수 있다. 3G 네트워크는 자체 기능을 완성하는 것 외에도 DVB-H 네트워크의 역방향 제어 채널 역할을 하여 주문형 비디오, TV 투표, TV 브라우징, 대화형 게임 등과 같은 비즈니스 신호를 전송하고 다양한 서비스를 제공합니다. 개인화된 멀티미디어 서비스를 제공함으로써 두 네트워크의 통합이 가능해졌습니다.
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1). 그러나 상대적으로 전력 소모가 크기 때문에 배터리를 사용하는 이동 단말기에서는 지상파 디지털 TV 방송망을 통해 디지털 TV 프로그램을 수신하기에는 적합하지 않다. 이를 위해서는 DVB-T 기반의 신기술을 도입하여 지상파 방송 디지털 TV 프로그램을 모바일 단말에서 수신할 수 있는 새로운 전송 표준을 마련하는 것이 필요하다.