본 고에서는 최근 표준화가 완료된 MPEG-A(ISO/IEC 23000) Part 9 DMB-AF의 표준화 배경 및 서비스 모델을 소개하고 기술적인 구성요소에 대해 설명한다. DMB-AF는 MPEG-4 Part 12 ISO Base Media File Format에 기반한 DMB 콘텐트 전용 파일 포맷으로, 다양한 종류의 지상파 DMB 및 위성 DMB 콘텐트를 체계적으로 표현하고 효과적으로 저장 및 접근하며 안전하게 보호/유통하기 위한 기술들이 포함되어 있다. 이러한 DMB-AF 표준은 다양한 DMB 콘텐트들을 적절히 연계하여 방통융합 환경에서 다양한 비즈니스 기회를 창출할 수 있는 공통의 프레임워크를 제공할 뿐 아니라, 저장매체를 매개로 하여 사용자가 원하는 시점에 원하는 프로그램을 원하는 장치에서 시청할 수 있도록 하는 DMB-Anytime 서비스를 가능하게 한다.
본 논문에서는 기생 패치를 이용하여 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 와 ITS (Intelligent Transport System) 서비스를 동시에 수신할 수 있는 이중 대역 안테나의 구조를 제안하고, 실제 제작을 통하여 성능을 확인하였다. 제작한 이중 모드 안테나는 위성 DMB 수신안테나와 ITS 수신안테나가 각각 약 380 MHz 와 600 MHz 의 -10 dB 대역폭을 갖고, 최소 반사 손실은 약 -27 dB 와 -17 dB 로 측정되었으며, 이는 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다. 위성 DMB 수신안테나의 경우, 중심 주파수 2.6 GHz 에서 수평면에서는 무지향성을 갖고 수직면에서는 ${\theta}$ 가 $45^{\circ}$일 때 최대 이득 약 4.2 dBi 를 갖는 원추형 방사 패턴을 가졌다. ITS 수신안테나의 경우에는 중심 주파수 5.8 GHz 에서 ${\theta}$가 $0^{\circ}$일 때 최대 이득 약 6.4 dBi를 갖는 지향성 방사 패턴을 가졌다.
디지털 멀티미디어 방송, DMB 도입을 위한 방송법 개정안의 국회 처리가 사실상 무산됐다. 사실상 이번 임시국회내 마지막 상임 위 전체회의가 가능한 25일 회의 개최를 합의하지 못해 방송법 개정이 불가능해져 이번 회기 내 방송법 개정안 처리가 불투명해졌다. 이에 이달 발사 예정이던 DMB용 위성은 공회전이 불가피해졌고, DMB 관련 업체들은 심각한 경영 타격을 입게됐다.
위성-DMB 영상신호를 수신하는 헤리컬 안테나를 설계하였다. 위성-DMB용 헤리컬 안테나의 위상이 0, 90, 180, 270도 급전 되도록 4중실선(Quadrifilar) 형태로 설계함으로서 원형 편파의 특성을 나타내었으며 QHA 안테나의 상단 갭 간격, 턴 수 및 높이를 가변시켜 최적화시켰다. 최종 설계치는 갭 a=2.2mm, Helix 턴 수 b=0.9 턴 및 길이 c=42mm 이고 입력반사 계수는 주파수 2.62GHz에서 약 -5.8dB 정도이며, 상반평면 방사특성과 0.508dB의 축비특성을 나타내었다. 설계된 이중대역 QHA는 위성-DMB 수신 안테나에 적용되고 있다.
DMB는 이동중에도 고품질 멀티미디어 방송의 시청을 가능하게 하는 새로운 디지털방송 규격으로 우리나라에서는 IT839 전략의 신 성장 산업인 디지털 TV와 함께 ‘8대서비스’ 품목에 포함되어 차세대 성장 엔진 사업으로 선정되었고 2005년 상반기에ETSI 표준으로 제정되었으며 2005년 12월 본 방송을 실시함으로써 세계 최초로 지상파 DMB 방송 시대를 눈앞에 두고 있다. 지상파 DMB 방송은 실시간 전자 상거래, 교육프로그램, 데이터 방송 서비스, TV 쇼핑, 재난 방송 등 그 활용 분야가 무궁무진하여 미래 생활의 패턴을 변화시킬 것으로 생각되고 있다. 한편 DMB 방송은 세계적으로는 유럽 노키아사의 ‘DVB-H’, 일본의 MBCo의 ‘위성 DMB’, 미국 Qualcomm사의‘MediaFLO’와 함께 세계 시장에서 경쟁하고 있다. 지상파 DMB 방송 수신을 위한 제품들은 전용 단말기 혹은 핸드폰, PDA 등에 장착되어 사용자에게 다가갈 것으로 예상되고 있으며 이를 위한 수신 칩 셋 개발 노력이 뜨겁게 이루어지고 있다. 본 고에서는 지상파 DMB를 위한 칩 셋 기술과 칩 셋 개발 동향에 대해 살펴 보고자 한다.
본 논문에서는 터널환경에서 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템의 BER성능을 예측하기 위한 방법 및 결과를 제시하였다. 이 방법은 ray-tracing기법을 이용해 얻을 수 있는 특정지역에 대한 채널 모델을 기반으로 하기 때문에 레일리 및 라이시안 확률 분포와 같은 기존의 수학적 모델과 통계적 특성이 일치하지 않는 임의의 페이딩 채널에 대한 BER특성을 예측할 수 있는 장점을 갖는다. ray-tracing방법을 이용하여 얻은 터널 페이딩 채널 데이터를 몬테카를로 방법을 이용한 BER 시뮬레이션에 적용하였다. 세 종류의 터널환경 모두 BER성능은 레일리 페이딩(K=0) 일 때 보다 우수하고 K=3일 때 보다 열악하였다. 또한 위성 DMB 시스템 E의 요구 BER인 0.001을 기준으로 하였을 때의 $E_b/N_0$는 레일리 페이딩 채널과 터널 페이딩 채널 사이에 $1{\sim}1.5\;dB$정도의 차이가 있음을 확인할 수 있었다.
위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템은 중앙의 송신기인 위성과 지상보조 중계기인 Gap-filler로 구성되는 단일 주파수 망이다. NLOS 환경의 음영지역을 커버하기 위해서는 다수의 Gap-filler 설치가 필요한데, 이로 인해 다중경로 성분이 증가하여 Finger의 수가 제한된 현 RAKE 수신기의 성능을 저하시킨다. 이에 본 논문은 RAKE 수신기를 대신하여 주파수 영역 등화기를 사용하되, 현재 시스템의 변경을 최소화하기 위하여 기존 주파수 영역 등화기 기술에서 필요로 한 보호구간을 사용하지 않는 것으로 하고, 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석한다. 시뮬레이션 결과를 통해 주파수 영역 등화기는 현 RAKE 수신기보다 Gap-filer 개수의 증가에 둔감하고, 보다 큰 CDM 채널 용량을 가질 수 있음을 확인할 수 있다. 뿐만 아니라, 다양한 채널 모델에서의 결과는 주파수 영역 등화기가 기존의 시스템에서도 환경에 따라 충분히 사용가능할 수 있음을 말해준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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