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제목 | [통권 134호] 디지털TV 방송 실시를 위한 필드 테스트 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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분류 | 기타 | 등록일 | 01.07.21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
출처 | 한국콘텐츠진흥원 | 조회수 | 0
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필드테스트(Field Test)의 기술 특성 방송에서의 필드 테스트(Field Test)는 방송망 구축과 채널 할당, 전파의 전달 거리 측정, 난시청 지역을 최소화하기 위한 방송서비스 지역의 분석, 채널간의 상호 간섭 및 잡음에 대한 분석 등 방송 실시 전에 반드시 준비해야 되는 과정이다. 그 중에서도 디지털방송을 실시하기 전에 디지털TV 방송서비스 영역과 기존의 아날로그TV인 NTSC 방식과의 간섭 및 수신 시스템의 성능 지수 등도 분석할 필요가 있다. 디지털TV 방송 방식을 개발한 국가는 기존의 아날로그 방송과의 비교 분석을 주로 실시하였는데, 자국이 개발한 방송 방식에 다소 유리하도록 필드 테스트를 수행하였다. 그러나 이들 방송 방식을 개발하거나 표준화에 참여한 국가와는 달리 선진국의 디지털방송(DTV) 방식을 자국의 국가 표준으로 정해야 하는 아시아 및 남아메리카 등의 국가에서는 자국의 지형과 방송서비스 문화 등의 차이점을 고려한 디지털방송 방식의 기술적인 비교 분석과 필드 테스트를 실시하여 방송 방식을 확정하거나 잠정 결정하고 있다. 그러나 방송 기술의 급속한 발전으로 TV를 이동중에도 서비스를 받고자 하는 방송에 대한 요구 사항이 대두됨에 따라, 원래 SDTV만을 목적으로 7MHz와 8MHz의 PAL 시스템을 사용하는 주파수 대역에서 개발된 COFDM 방식을 6MHz 주파수 대역에서 HDTV 방송과 이동 수신의 가능성을 결정하기 위한 필드 테스트가 1999년 7월 미국에서 처음으로 실시되었다. 시험 결과에서 HDTV 방송의 가능성이 확인됨에 따라, 6MHz의 주파수 대역을 사용하는 브라질, 대만 등의 일부 국가에서 디지털방송 방식을 DVB-T 방식으로 변경하고자 하는 경향이 있다. 한편 우리 나라도 일부 방송학자와 방송기술자 및 방송사가 방송 방식에 대한 이의를 제기함에 따라서 방송위원회는 유럽 방식인 COFDM과 미국 방식인 8-VSB를 비교하는 필드 테스트를 2001년 7월∼11월까지 실시하기로 하였다. 필드 테스트는 주로 커버리지(coverage) 측정, DTV 주파수 할당, DTV 상호 간섭 측정이 매우 중요하다. 필드 테스트를 실시함으로써, 다른 장소에서 다른 시간에 여러 가지 결과를 비교하고, 환경 변수를 고려한 측정된 데이터를 확인함으로써, 실제 서비스와 예측 커버리지의 차이를 분석하고 DTV 시스템 성능을 개선하기 위한 유용한 데이터를 수집할 수 있기 때문이다. 커버리지는 실제 전계강도를 측정하는 것으로, 수신 안테나의 적절한 기능의 확인 및 스펙트럼 할당 계획과 간섭에 대한 전파 전달 특성에 대한 데이터 제공의 두 가지 목적이 있다. 안테나는 보통 지상의 9.1m(30ft) 위의 표준 Dipole 안테나를 사용하여 측정한다. 이와 같은 필드 테스트는 지형과 환경 분석 및 시청자들의 기대와 요구에 적절한 방식을 선별하기 위한 것으로, 측정 방법은 방송서비스 구역내의 전체적인 수신율, 수신 커버리지 등이 측정될 수 있도록 전 구역을 고르게 선정해야 하며, 테스트의 신뢰성을 확보하기 위해 가능한 많은 지점을 선정해야 한다. 각국의 필드 테스트 현황 및 평가 미 국 미국의 ATSC에서 실시한 DTV에 대한 필드 테스트는 실외의 경우 9개 도시에서, 실내의 경우 5개 도시에서 1999년 6월까지 이루어졌다. 옥외의 필드 테스트는 두 그룹으로 나누어져 실시하였는데, 그룹 1에서의 필드 테스트는 HAAT 1,000피트 이상의 도시에서 실시되었다. 따라서 높은 HAAT 값에 평탄한 지형 등으로 인하여 가시거리에 방해물이 없기 때문에 수신율이 80∼95% 사이의 높은 값을 갖게 되었다. 그룹 2의 경우를 보면 수신율이 63∼78%로 그룹 1보다는 낮게 되는데, 이는 지형의 굴곡이 심하고 송신 타워를 높게 설치할 수 없어 멀리 전파가 도달할 수 없기 때문이다. 특히 VHF가 아닌 UHF로 디지털TV 방송을 할 경우에는 직진성이 강하므로 수신율이 더 떨어지게 된다. 현재 DTV 필드 테스트에서 사용한 Grand Alliance의 등화기는 22μs인데, 워싱턴 DC나 시애틀 같은 장소는 이러한 등화기의 범위를 벗어날 수 있다. 실내 측정일 경우 실외에서 실험한 것과는 달리 집안에서 수신하기 때문에 수신 안테나의 높이가 낮고, 벽의 콘크리트나 철골로 인한 신호 감쇄 및 집안의 벽 등에서 발생되는 반사파로 인한 다중경로가 발생되어 전계강도가 낮아질 것이다. 반면에 짧은 다중경로 반사파로 인해 탭 에너지의 값은 실외 측정보다 상당히 높게 나타나게 된다. 그러므로 실내에서의 DTV 필드 테스트는 송신기로부터 멀리 떨어진 곳에서는 실내 안테나로 수신하지 않을 것이라는 가정하에 35마일 거리內에서 측정하였다. 실내 수신 측정에 대한 산술 평균이 75%로 나타났지만, 특히 지형의 굴곡이 심한 워싱턴 DC 지역의 경우는 DTV의 수신율이 41% 이하나 되었다. 따라서 방송사는 송신소나 중계기를 높게 설치하여 음영비율을 줄이고 가전업체들은 다중경로에 강한 수신기 개발이 필요하다. 싱클레어(Sinclair) 방송그룹의 주관으로 1999년 7월과 8월 사이에 볼티모어(Baltimore)에서 실시된 DTV 필드 테스트는 ATSC 방식인 8-VSB와 유럽이 개발한 COFDM 방송 방식을 같은 장소에서 동일한 평균 전력으로 송출하여 수신기로 비교 테스트하였다. 테스트 결과 6MHz 주파수 대역에서 COFDM의 데이터 속도가 무려 18.76Mbps나 되었는데, 이는 8-VSB의 데이터 속도보다 3% 정도 적은 수치로 HDTV 전송이 가능한 것으로 증명되었다. 또한 COFDM은 멀티 캐리어 특성 때문에 수신이 훨씬 용이하며, 다중경로에 대한 영향을 적게 받아 8-VSB 방식보다는 수신 불가능 지역이 훨씬 적었다(8-VSB는 15dB인 반면에 COFDM은 25dB가 수신 실패 임계치로 나타났음). 그렇지만 FCC는 DTV에 대한 정책 방향으로 ATSC의 8-VSB 변조 시스템을 미국의 표준으로 확정하며, DTV 수신기에 대한 성능 표준은 부여하지 않을 것을 발표하였다. 또한 FCC는 다른 방송 방식의 추가는 호환성이 없으며, 소비자만 혼돈시키게 되고, 디지털방송을 지연시킨다는 이유에서 COFDM을 추가 옵션으로 하자는 제안을 거절한 반면에 워싱턴 DC와 볼티모어에서 개선된 VSB 수신기를 테스트하도록 하였다. FCC에 최근 보고된 OET Report에 따르면 8-VSB의 DTV 성능을 향상시켜 측정한 결과 수신율이 무려 92∼98%에 달하였다. 이는 1998년 9월에 실시한 수신율 63%와 78.7%에 비하면 상당히 개선된 수치이다. 한편 MSTV/NAB가 실시한 ATSC와 DVB-T에 대한 비교 테스트 결과에서는 8-VSB 방식이 충격 잡음 성능에서 탁월함을 보여 줬으며, C/N(Carrier-to-Noise) Threshold 성능이 COFDM보다 평균 4dB 높게 측정되었다. 8-VSB의 전송 방식일 경우에도 DTV 방송서비스를 위해서는 30ft의 실외 안테나가 필요한 것으로 분석되었다. 〔표 1〕MSTV/NAB 테스트 결과
※ 출처 : Comments of the Advanced Television Systems Committee on Digital Terrestrial Broadcasting in Hong Kong a Consultation Paper, February 27, 2001. 캐나다 CRC(Communication Research Centre)에서는 ATSC 수신기에 대한 필드 테스트를 2000년 8월에 광대등화기(Wider Equalizer Window : -2∼40μs)를 사용하여 실시하였는데, 실외 수신 사이트에서 성공률이 91%, 그 중의 67%는 NTSC 화질 3급 이상으로 양호하며, 실내 수신때 능동안테나를 사용하면 58%, 수동안테나를 사용하면 53%의 수신율이 측정되었다. 〔표 2〕실외 DTV 수신 vs. NTSC 화질
〔표 3〕실내 DTV 수신 vs. NTSC 화질
※ 〔표 2〕와 〔표 3〕 출처 : Performance Assessment of the ATSC Transmission System, Equipment and Future Directions, Report of the ATSC Task Force on RF System Performance, ATSC, April 12, 2001. 싱가포르 싱가포르는 SBA가 싱가포르디지털텔레비전기술위원회(Singapore Digital Television Technical Committee)에 필드 테스트를 의뢰하여 1998년 6월 8일부터 9월 4일 사이에 실시하였다. 싱가포르는 도시 특성상 고층 건물이 많기 때문에 방송시 매우 강한 신호 전계강도가 요구된다. 필드 테스트의 내용은 이동중에 시청자에게 방송 서비스가 가능한지, 광대역 멀티서비스와의 상호 운영성이 있는가, 설비 비용, 수신기의 구입 가격의 적정성과 쉽게 구입할 수 있는가 등을 고려하여 테스트하였다. 특히 고층 건물 지역에서의 디지털방송의 성능과 이동 수신의 가능성 및 시스템 상호간의 호환성 등을 고려하여 12개의 권고 사항을 기본으로 DVB-T 방송 방식을 만장일치로 SBA에 제출하였다. 현재, 1kW 9개와 2.8kW 1개 등 총 10개의 송신기를 설치하여 8MHz대역에서 9.8Mbps의 이동 방송서비스를 제공하고 있는데, 전도시(42km×23km)의 95%가 방송을 수신할 수 있다. 만약 ATSC 방식일 경우에는 이동수신은 불가능하지만 1kW짜리 송신기 1개면 도시 전체를 커버할 수 있다. 〔표 4〕싱가포르의 디지털방송 방식별 필드 테스트 결과
※ 출처 :〔방송과 기술〕통권 74호, 2000년 9·10월. 브라질 브라질 디지털TV 연구반인 ABERT/SET(Brazilian Society of Television Engineering/Brazilian Association of Radio and TV Broadcasters)에서 필드 테스트를 수행하여 통신주관(National Telecommunications Agency of Brazil, ANATEL)에 2000년 2월 11일에 보고서를 제출하였다. 브라질은 ATSC, DVB-T, ISDB-T 시스템이 전력 5kW(평균 전력 2.5kW)로 송출하고, 각 시스템의 수신 성능을 비교하여 방식을 선정하였다. 아울러 아날로그 방송과의 간섭을 측정하고자 1kW의 PAL-M 송신기를 디지털 송신기와 같은 채널인 34에서 송출하였다. 필드 테스트는 상파울로에서 1998년, 1999년, 2000년 초에 27개 사이트의 총 127지점에서 실시하였는데, 80%의 커버리지를 달성하였다(초기 선정된 153지점 중에서 전계강도가 45dBμV/m보다 낮은 26 지점은 제외되고 127지점에서 실시함). 실외 수신은 127지점 중에서 ATSC는 26지점에서 화상이 안나왔고(실패율 20.5%), 20km 거리에서 이들 26지점 중 12지점은 C/N비가 14.5dB이었다(ATSC 동작 임계치보다 낮음). DVB-2k의 경우는 34지점에서 화상이 안 나왔는데(실패율 26.77%), 20km 거리에서 이들 34지점 중 16지점은 C/N비가 19dB이었다(DVB 수신기의 동작 임계치보다 낮음). 실내수신의 경우 39지점, Gap filler인 경우 46지점에서 실시되었다. 각 항목에 대한 평가는 다음과 같다. ① 임펄스 등 충격잡음에서는 ATSC가 DVB-T보다 성능이 더 좋다. ② 실외, 실내, 실내·외의 중간 정도, 단일주파수망의 4가지에 해당하는 채널을 구성하여 다중경로를 측정한 바 DVB-T가 제일 우수하다. ③ 임계값에서의 반송파 C/N비는 ATSC가 14.6dB(ATSC가 DVB보다 4dB의 이득이 있음), DVB-T가 19.0dB, ISDB-T가 18.6dB이다. ④ 송신기의 첨두 전력과 평균 전력간의 비교는 ATSC가 6.66dB, DVB-T가 8.28dB, ISDB-T가 8.54dB로 DVB-T 송신기가 ATSC 송신기보다 약 2dB 정도 첨두 전력이 더 필요하게 측정되었다. ⑤ 도플러 측정은 ISDB-T 시스템이 가장 우수한데 이는 보호 구간(GI)의 길이가 등화기의 길이보다 훨씬 크기 때문에 강한 echo를 처리할 수 있다. 결론적으로 DVB-T가 다중경로 환경에서 우수한 성능을 나타내고, COFDM 변조방식만이 10km 반경 안에서 100% 수신이 가능하였다. 또한 DVB-T에서 HDTV 방송과 이동 수신이 가능한 반면에 ATSC 방식의 4dB의 C/N 이득이 더 넓은 송신 구역을 제공한다는 것을 증명하지 못했으며, 1999년 하반기에 제작된 8-VSB 수신기의 고도 등화 기법으로도 실질적인 개선을 보여주지 못하였다고 평가하였다. 아울러 시청자의 소득 수준을 고려해 볼 때 HDTV보다는 SDTV를 더 선호한다고 결론을 내렸다. 〔표 5〕 비교 시스템간의 동작 파라메터
※ 출처 : 〔방송과 기술〕 통권 76호, 2001년 1·2월. 호주 호주는 FACT(Federation of Australian Commercial Television Stations)가 시드니에서 DTTB(Digital Terrestrial Television Broadcasting) 필드 실험을 1997년 10월 3일부터 11월 14일(27일간) 사이에 실시하였는데, 108개 장소에서 125회 테스트하였다. 유럽 방식인 2k모드 방식의 COFDM과 미국 방식인 8-VSB 전송 방식을 7MHz와 6MHz 주파수 대역에서 실시하였다. 호주의 필드 테스트 결과는 DTTB의 전력이 PAL의 1/25인 -14dB일 경우, 아날로그 방송이 정상적이면 8-VSB나 COFDM 모두가 사이트에서 정상적으로 동작되었다. 그러나 눈에 띄는 백색 잡음이나 다중경로가 심하게 발생할 경우 두 방식 모두 수신에 실패하였다. ATSC와 같은 서비스 커버리지를 DVB-T에서 제공하려면 4dB 이상이 필요하며, ATSC 방식은 송신 스펙트럼 특성상 가장자리에서는 가우시안 잡음 지수가 나쁘기 때문에 크게 상쇄된다. 따라서 ATSC의 경우 이론 값에 매우 가까우나 DVB-T가 이론 값보다 2.6dB 높게 된다. 충격 잡음의 경우에도 ATSC는 17∼25dB, DVB-T인 경우에는 9∼14dB로 측정되었다. 이것은 ATSC가 DVB-T보다 8∼11dB의 낮은 신호 레벨에서 고정된 충격 간섭에 강하다는 의미이다. 즉 ATSC는 Single Carrier 방식이므로 몇 개 심벌 데이터만 영향을 받지만, COFDM은 Multi Carrier 방식으로 충격 잡음을 반송파에 확산시켜 많은 양의 전송 데이터가 영향을 받게 된다. 〔표 6〕호주의 DTTB 비교 필드 테스트에 사용된 변조 파라메터
※ 출처 : 〔방송과 기술〕 통권 76호, 2001년 1·2월. 호주의 필드 테스트의 결과를 요약하면, 미국 방식인 ATSC가 전체적인 서비스 커버리지와 C/N 측면에서 유리하며, 스펙트럼의 효율성과 충격 잡음에 강한 것으로 나타났다. 유럽 방식인 COFDM은 다중경로에 매우 강하게 나타났다. 일반적으로 이동 중에는 많은 다중경로 및 잡음 등이 발생되는데, 이동중에도 TV를 시청하려면 그만큼 전계강도가 높아야 한다. 이와 같은 전계강도를 필요로 하기 때문에 송신소의 출력을 매우 크게 하든지 중계기를 다수 설치해야 한다. 이런 특성으로 인하여 COFDM 방송시 비용이 많이 들고 방송망 구성도 쉽지 않다. 홍콩 홍콩은 2000년 12월 1일에 필드 테스트를 실시하였다. DVB에서 6MHz 주파수 대역에서 실시한 데이터 전송률이 17.6Mbps이었는데, 이는 ATSC와 비교해 볼 때 좀 낮은 데이터 전송률이다. 홍콩은 높고 큰 빌딩 숲으로 인하여 이동 수신의 어려움이 있어 SFN의 필요성이 언급되었다. 홍콩은 PAL 방식으로 8MHz의 주파수 대역을 사용하는데, ATSC 시스템 중 8MHz 주파수 대역에 맞는 장비가 없기 때문에, 6MHz 대역으로 제작된 장비로 8MHz 주파수 대역에서 필드 테스트를 실시하였다. 기능면에서는 별문제가 없겠지만, 데이터 전송률의 비교표에서 이 부분이 명확하지 않으면 DVB를 8MHz 주파수 대역에서 얻은 데이터 전송률과 ATSC 장비에서 얻은 데이터 전송률의 차이가 거의 없게 되며, 두 시스템 모두 HDTV가 가능하다는 오해의 소지가 있다. 이는 필드 테스트를 비교 시스템에 대한 다른 시간대와 모든 시스템에 대해 같은 장소에서 필드 테스트를 실시하지 않았고, 필드 데이터와 실험 데이터가 기술적으로 다소 제한되어 있기 때문에 실외 수신과 실내 수신에 대한 데이터 신뢰감이 적다 이동 수신은 저속인 4Mbps로 실시하였는데, 고층 건물 근처에는 실질적인 수신이 불가능하였다(ISDB-T는 12번, DVB는 7번 테스트 함). 〔표 7〕홍콩의 필드 테스트 결과 요약
※ 출처 : Comments of the Advanced Television Systems Committee on Digital Terrestrial Broadcasting in Hong Kong a Consultation Paper, February 27, 2001. 대만 Taiwan(대만)의 필드 테스트 보고서는 TAAS(Taiwan Television Academy of Arts and Science)에 의해 작성되었는데, 측정 시험은 대동대학교 통신연구소에서 2001년 1월 1일부터 4월30일까지 실시되었다. 실외, 실내 및 이동수신의 측정 파라메터는 ATSC 방식이 8-VSB, DVB-T 방식이 64QAM, 8k(실외 및 실내 수신용)와 16QAM, 2k(이동 수신용)로 실시하였다. 데이터 전송량은 ATSC 방식이 19.4Mbps (6MHz 대역), DVB-T 방식이 23.5Mbps(8MHz, Code Rate=2/3, GI=1/16)과 17.6Mbps(6MHz, Code Rate=2/3, GI=1/16)로 측정되었다. 필드 테스트는 실외의 고정 수신 성공률이 ATSC는 52%, DVB-T는 57%로 측정되었으며, 전달 신호의 S/N비는 ATSC가 3.4dB, DVB-T가 21.4dB이었다. 실내 수신의 경우 DVB-T 방식은 ATSC보다 29% 좋게 나왔다. 그러나 DVB-T의 경우 실내 수신이 실외 수신보다 18.9% 좋게 측정되었다. 또한 이동 수신은 차량을 이용 고속도로의 12장소에서 고속 및 저속으로 수신 상태를 실시하였는데(송출 출력 5kW), 수신이 자주 또는 간헐적으로 끊어짐이 발생하였다. 따라서 진정한 서비스를 위해서는 SFN 시스템을 구축해야 할 것이다. 결론적으로 실외 수신은 DVB-T가 ATSC보다 약간 우세하며, 실내 수신은 DVB-T가 ATSC 시스템보다 명백히 우세하다. 이는 COFDM 변조 기술 때문에 다중경로의 반사 신호를 처리할 수 있기 때문이다. 이동 수신의 경우 ATSC 방식은 수신을 만족시킬 수 없었지만, DVB-T 시스템의 2k, 16QAM 변조방법이 본 항목의 요구조건에 부합되었다. 따라서 디지털방송 방식은 유럽의 DVB-T로 하는 것이 유익하다고 평가하였다. 〔표 8〕실내외의 수신효과
※ 출처 : ATSC Comments on the Taiwan Field Test Report, June 22, 2001. 주) 실내수신장소 : 7빌딩(화방공사, 전신총국, 대방송사, 민방송사, 중방송사, 삼립방송국, 대동공사) 한국 한국의 경우는 1997년 ATSC 방송 방식이 결정된 이후 1999년 5월부터 준비 작업을 거쳐 2000년 3월부터 약 240지역에 6개 매체(DTV 3채널, NTSC 3채널)에 대한 필드 테스트가 실시되었다. 방사선의 측정에서는 예상 서비스 구역을 관악산을 중심으로 약60km 반경을 9개의 방사선으로 구분하여 95지역에서 테스트하였다. 또한 도심지 지역에 대한 측정은 주로 관악산 30km 이내의 근거리 인구 밀집 지역인 도심지로 모두 9개 지역, 각 지역마다 10개 지점 가량 측정하였다. 기타 특수 지역은 서울의 5개 지역에서 총 14번을 측정하였다. 측정 결과 방사선 지점에서는 DTV가 아날로그 방송보다 높지만 도심지 지역에서는 오히려 아날로그 방송보다 방송수신 성공률이 낮았다. 도심지의 경우는 일반적으로 DTV가 NTSC보다 낮았는데, 특히 큰 건물이 있는 곳은 둘 다 수신이 잘 되지 않았다. 수신 성공률은 NTSC 화질 3등급을 기준으로 할 때, NTSC와 DTV 모두가 60∼70% 정도이며 DTV가 약간 우수하다고 볼 수 있다(DTV의 시스템 성능 지수가 약 84%, 최저 수신 전계강도가 약 43dBμV/m임). 그렇지만 도심지의 경우는 오히려 DTV가 NTSC보다 약간 수신율이 낮게 측정되었다. 또한 송신 안테나의 높이에 따라 최대 약 3dB 가량 차이가 나기 때문에, 안테나의 높이가 수신에 매우 중요한 요소로 판명되었다. 송신 출력을 높이거나 수신기 성능에 따라 수신 성공률이 10∼20% 정도 개선될 수 있다. 〔표 9〕 DTV-NTSC 거리별 수신 성공률(%)
※ 출처 : 〔방송공학회 논문지〕 제5권 제2호, 2000년 12월. 맺음말 미국의 FCC는 1996년 12월 24일에 DTV 방송방식을 8-VSB로 확정하였는데, 다른 DTV 규격을 거부하였고 2001년 1월 19일에 DTV 전환에 대한 보고서에서 8-VSB의 전송 방식을 재확인하였다. 이는 다채널이나 이동성보다는 HDTV에 방송서비스의 초점을 두고 있기 때문이다. 현재 미국은 61개 지역에서 177개 TV 방송국이 디지털방송을 실시중이며, 가시청 구역은 TV 보유 가구수의 67%에 달하고 있다. FCC는 2002년 5월 1일까지 모든 TV 방송국이 디지털TV 방송을 하도록 권고하고 있다. 유럽은 HDTV 방송에는 별관심이 없는데, 이는 다채널의 방송서비스를 기본 전략으로 하고 있기 때문이다. 특히 이동성과 대화형 서비스에 중점을 두고 있다. 유럽은 영국이 1998년 9월 23일에 DVB-T 방식의 디지털방송을 시작으로 대부분의 나라들이 방송을 시작하고 있다. 호주는 2001년 1월 1일에 SDTV로 본방송을 시작하였고, 싱가포르는 고정 DTV 본방송을 2001년 1월 1일에, 이동 DTV는 2001년 2월 14일에 시작하여 현재 버스에 수신기를 장착하여 서비스를 실시하고 있다. 기타 일본은 2003년에 본방송을, 홍콩은 2002년 말이나 2003년 초에 본방송을 실시할 예정이다. 우리 나라의 경우는 ATSC의 8-VSB 전송방식을 1997년 11월에 채택하여 실험 방송을 실시하고(KBS가 1999년 6월, SBS가 1999년 9월, MBC가 1999년 10월) 현재는 시험 방송중이다(KBS가 2000년 9월 3일, SBS가 2000년 8월 31일, MBC가 2000년 9월 3일). 본방송은 2001년 하반기에 2.5kW의 출력으로 실시할 예정이다. 한편, 중국은 2003년에 본 방송을 실시할 계획인데, 최근 청화대학에서 TDS-OFDM의 새로운 전송방식을 ITU-R에 제안하였다(TDS-OFDM : Time Domain Synchronous OFDM). 각 나라별로 분석한 필드 테스트의 결과를 보면 방식별 장·단점은 분명히 있다. COFDM 방식으로 HDTV를 수신할 경우 이동 수신이 불가능하다. 이것은 데이터 비트율이 높아지면 보호 구간이 좁아지기 때문에 이동성이 떨어진다. 따라서 이동 수신을 위해 SDTV로 방송할 경우도 동일한 ATSC 수신 영역의 서비스를 구현하기 위해서는 높은 출력의 중계기를 다수 구축해야 한다(싱가포르의 예를 들면 10배 정도). 또한 COFDM은 전국적인 단일 채널로 방송이 가능하지만, 전국적인 방송망이 될 경우 지역 프로그램의 방송이 불가능하게 되어 지역 민방의 존폐가 문제된다. 반면에 ATSC 방식은 이동 수신이 불가능하고, 다중경로에 대해서는 매우 취약하며 긴 반사신호는 대처할 수가 없다. 이와 같이 디지털TV 방식 결정은 매우 어려운 일이다. 그렇기 때문에 앞에서 검토·분석한 것처럼 각 국가마다 특성에 맞는 요구 조건을 설정하여 많은 지역에서 다양한 필드 테스트가 실시됨에도 불구하고 일부 선진국을 제외한 국가에서는 짜맞추기 식의 필드 테스트를 실시하지 않았는가 하는 의구심이 들고 있다. 특히 대만의 경우는 실내 수신이 실외 수신보다 더 잘되는 것으로 판명되었고, 홍콩은 8MHz에서 ATSC와 DVB-T를 동시에 비교 테스트를 실시하고, 호주는 서로 다른 주파수 대역으로 두 방식의 필드 테스트를 실시하여 측정 데이터에 대한 신뢰감이 떨어진다. 아무튼 시청자를 위한 필드 테스트를 실시하여 방송서비스 제공과 방송 산업 발전에 도움이 되기를 바란다. ㅇ참조 : Sinclair Broadcast Group, Sinclair New Technology, Comparative Reception Testing of 8VSB and COFDM in Baltimore’October 7, 1999.
ㅇ작성 : 박경세(방송영상연구팀 책임연구원, kspark@kbi.re.kr) 부 록 디지털TV의 수신 형태 ① 고정(Fixed) 수신 (실외 수신과 실내 수신) 고정 수신이란 지붕 위에 고정된 안테나로 수신하는 실외 수신(Outdoor Reception)과 일반 가정이나 사무실 등의 실내에서 옥외 안테나 또는 공청 안테나(아파트 단지 내)를 이용하지 않고 실내 수신용 소형 안테나를 사용하여 TV를 수신하는 실내 수신(Indoor Reception)으로 분류한다. 특히 실외 수신의 측정은 송신기로부터 외곽으로 나가는 방사선 형태의 방사선 측정과 아파트, 빌딩 등 인구 밀집지역을 대상으로 측정하는 도심지 측정의 2가지가 대표적이며, 그 외에도 원거리 측정 및 특수 지역 측정 등이 있다. ② 이동 수신과 계층 수신 이동 수신이란 걷는 속도보다 빠른 차량에서 TV를 수신하는 것을 말하는데, 유럽 방식의 COFDM 전송방식은 이동 속도에 따라 여러 가지 모드(mode)를 설정할 수 있는데, 고정 수신과 이동 수신 프로그램을 동시에 송출하는 계층 변조 방식은 수신기에서 상대적으로 수신율이 떨어지는 경우에 우선 순위에 따라 프로그램을 바꾸게 된다. LP(Low Priority)는 수신율은 떨어지나 화질이 좋으며(13.6Mbps), HP(High Priority)의 경우는 이동 수신에 강하지만 화질이 낮다(4.5Mbps). ③ Portable(휴대 수신) 휴대 수신은 장소의 이동이 가능하지만, TV 시청을 위해 동작을 정지하고 TV를 수신하는 시청 형태를 말하며, 소형 TV로 장소 이동이 편하다. ④ 보행 수신(Pedestrian) 보행 수신이란 5kph(3.1mph) 이하의 속도에서 TV를 시청하는 것을 말하는데, 주로 휴대용 수신기로는 PDA나 핸드폰 등을 들 수 있다. 〔표 10〕 DTV 수신 서비스에 따른 수상기 이용 형태
주) 서비스 구분 정도 - ○ : 가능, × : 불가능, △ : 선별적 가능.
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