ATSC 1.0

개요

• 1997년 11월 우리나라 지상파 디지털 TV 방송 방식을 미국 ATSC 표준 전송방식으로 선정.
• DTV 전송방식은 ATSC의 8-VSB, 비디오는 MPEG-2 MP@HL, 오디오는 Dolby AC-3, 시스템은 MPEG-2 시스템 규격을 채택함.
• ATSC 방식은 6MHz 채널에 19.39Mbps(유효속도 19.28Mbps)로 데이터를 전송할 수 있음.

DTV 주요 파라미터

파라미터	규격
채널 대역폭	6MHz
비트 레이트	19.39Mbps
심볼 레이트	10.76Msps
bits/symbol	3
Trellis FEC	2/3
R-S FEC	T=10(207,187)
데이터세그먼트 길이	832
심볼/세그먼트	4
프레임 싱크/세그먼트	1/313
C/N 임계점	14.9dB
인접채널 제거방식	NTSC 제거필터 사용
파일럿 전력비	0.3dB

ATSC 방식의 에러 제어 기법

1. Data Randomizer
   • data randomizer는 입력 데이터를 랜덤하게 처리하여 랜덤 잡음과 같이 만들어 주파수 스펙트럼을 평탄하게 만들어 주는 역할. 데이터가 랜덤하지 않으면 반복성에 의해 패턴이 발생하고 RF 스펙트럼의 특정 부분에 에너지가 집중되는 현상이 발생함.
   • 할당된 주파수 대역의 주파수 응답이 평탄하지 않으면:
   • 6MHz 채널 내 어떤 부분은 과도하게, 다른 부분은 과소하게 사용되어 최대 주파수 효율을 달성할 수 없음
   • 스펙트럼의 일정부분에 집중된 RF 에너지가 NTSC 수신기에서 비트패턴(beat pattern)을 일으키게 됨(DTV-to-NTSC  간섭).
     
     
2. Reed Solomon Encoder
   • 짧은 burst error에 대해 정정 능력을 가지는 효율적인 블록 부호.
   • RS 부호기는 바이트 단위로 동작하므로 한 바이트 내에서 몇 개의 에러가 발생하여도 이들 에러들은 에러 정정 능력에 영향을 주지 않음.
   • 오류 정정 byte 수 t = (n-k) / 2
   • DTV에서 사용되는 RS부호의 데이터 블록 크기는 187bytes이고 에러 정정을 위한 20개의 RS parity bytes가 segment 후단에 더해지는 t=10, (207,187) 부호를 사용함.
   • 따라서 데이터 세그먼트 당 전체 207바이트의 RS 블록이 송신됨.
   • t=10, (207,187) RS 부호는 20개의 parity bytes를 가지며 블록당 10bytes 까지의 오류를 정정할 수 있음.
   • 만약 10bytes를 초과하는 에러가 발생할 경우 에러 검출은 가능하지만 정정이 불가능하므로 이 데이터 프레임을 폐기하고 재전송을 요구하게 됨.
     
     
3. Data Interleaving
   • RS 부호가 버스트 에러에 강하기는 하지만 확실한 보호를 위해 데이터를 인터리빙.
   • Trellis decoding 실수에 의해서 생긴 하나의 에러가 누적되어 생겨날 수 있으므로 상대적으로 긴 Trellis decoder는 긴 burst error를 생성할 확률이 많아짐.
   • 52 data segment convolutional byte interleaver.
   • 인터리빙은 데이터 필드의 약 1/6의 깊이(4ms)로 놓인다. 필드와 세그먼트 동기 바이트들은 나중에 부가되므로 인터리버 처리과정에 포함시키지 않고 데이터 바이트만 인터리빙함.
     
     
4. Trellis Encoder
   • DTV 송신기에서는 R=2/3 트렐리스 부호를 사용.
   • 하나의 입력 비트를 부호화율이 1/2인 convolution code를 사용하여 2개의 출력 비트로 부호화함.
   • 트렐리스 부호를 사용하여 변조된 신호는 8-레벨(3비트) 1차원 신호공간을 가지며 송신되는 신호는 8VSB임.
   • 인터리버와 트렐리스 복호기 하드웨어의 복잡성 및 에러전송을 최소화하기 위하여 상대적으로 간단한 4상태 트렐리스 부호화기가 사용.