원회표준안심의위원운영위원회회 표준 ( 과제 ) 제안 성명소속직위 위원회및 직위 표준번호 표준초안작성자이재영 ETRI 선임전송 WG 의장 이재권 KBS 선임전송 WG 간사 사무국담당김제우전자부품연구원팀장 / 수석연구원운영위간사 본문서에대한저작권은미래방송미디어표준포럼에있으

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1 미래방송미디어포럼표준 ( 국문표준 ) 제정일 : 2018 년 10 월 04 일 F B M F S t a n d a r d 지상파 UHDTV 기반모바일방송송수신정합규격 파트 2. 물리계층 Transmission and Reception for Mobile Broadcasting Service based on Terrestrial UHDTV Part 2. Physical Layer 표준초안검토위 UHDTV 분과위원회 1

2 원회표준안심의위원운영위원회회 표준 ( 과제 ) 제안 성명소속직위 위원회및 직위 표준번호 표준초안작성자이재영 ETRI 선임전송 WG 의장 이재권 KBS 선임전송 WG 간사 사무국담당김제우전자부품연구원팀장 / 수석연구원운영위간사 본문서에대한저작권은미래방송미디어표준포럼에있으며, 미래방송미디어표준포럼과사전협의없이이문서의전체 또는일부를상업적목적으로복제또는배포해서는안됩니다. 본표준발간이전에접수된지식재산권확약서정보는본표준의 부록 ( 지식재산권확약서정보 ) 에명시하고있으며, 이후접수 된지식재산권확약서는미래방송미디어표준포럼웹사이트에서확인할수있습니다. 본표준과관련하여접수된확약서외의지식재산권이존재할수있습니다. 발행인 : 미래방송미디어표준포럼의장발행처 : 미래방송미디어표준포럼 06130, 서울특별시강남구테헤란로 7길 22 신관 1108호 Tel : , Fax : 발행일 :

3 서 문 1 표준의목적 이표준은국내지상파 UHDTV 방송서비스를기반으로모바일방송서비스를제공하기위한모바일방송송수신정합규격중물리계층파트를기술한다. 본표준은지상파방송망을이용하여지상파 UHDTV 방송서비스와더불어모바일방송서비스를제공하기위해방송시스템을제작 / 설치하고자하는자에게지상파 UHDTV 기반모바일방송송수신정합규격의물리계층파트기술범위를전달하는것을목적으로한다. 2 주요내용요약 본표준은지상파방송망을이용하여지상파 UHDTV 방송서비스와연동하는모바일방송서비스를제공하기위해물리계층전송규격을기술한다. 본표준은지상파 UHDTV 방송송수신정합규격을기반으로강인한수신성능및낮은전력사용등모바일방송서비스에적합한물리계층모드및전송파라미터를포함한다. 3 인용표준과의비교 3.1 인용표준과의관련성 이표준은 지상파 UHDTV 방송송수신정합 표준을기반으로모바일방송서비 스에적합한물리계층규격을기술한다. 3.2 인용표준과본표준의비교표 TTAK.KO /R1 비고 5. 지상파 UHDTV 기반모바일방송 물리계층 파트 4. 물리계층 준용 i

4 Preface 1 Purpose The purpose of this standard is to define detailed specification of transmission and reception interface for mobile broadcasting service based on terrestrial UHDTV service. Especially, this standard describes the physical layer part of its specification. 2 Summary The standard contains specifications of the transmission and reception of mobile broadcasting service based on terrestrial UHDTV broadcasting. This standard contains the physical layer part. 3 Relationship to Reference Standards This standard describes a physical layer part specification suitable for mobile broadcasting service based on the "Transmission and Reception for Terrestrial UHDTV Broadcasting Service" standard. TTAK.KO /R1 비고 5. Terrestrial UHDTV based mobile broadcasting Physical Layer Part 4. Physical Layer Adapted ii

5 목 차 1 적용범위 1 2 인용표준 1 3 용어정의 1 4 약어 2 5 지상파 UHDTV기반모바일방송물리계층 입력포매팅 BICM 프레이밍및인터리빙 파형생성 6 부록 Ⅰ-1 지식재산권확약서정보 8 Ⅰ-2 시험인증관련사항 9 Ⅰ-3 본표준의연계 (family) 표준 10 Ⅰ-4 참고문헌 11 Ⅰ-5 영문표준해설서 12 Ⅰ-6 표준의이력 13 iii

6 지상파 UHDTV 기반모바일방송송수신정합 파트 4. 물리계층 Transmission and Reception for Mobile Broadcasting Service based on Terrestrial UHDTV Part 1. Physical Layer 1 적용범위 본표준은 지상파 UHDTV 방송송수신정합 표준 ( 참고문헌 [1]) 기반이동방송서비스를위한물리계층규격을정의하였다. 지상파 UHD 방송송수신정합 표준 ( 참고문헌 [1]) 의물리계층프로토콜은하나의 RF 채널에서저용량의매우강인한모드부터높은전송율을제공하는모드까지다양한범위의물리계층파라미터를선택할수있도록정의되었다. 본문서는 지상파 UHD 방송송수신정합 표준을기반으로강인한수신성능및낮은전력사용등이동방송에서비스에적합한물리계층모드및파라미터들만을간추려정의하였다. 본표준의적용범위는지상파 UHDTV 기반모바일방송서비스사업자의방송 송신시스템및수신단말, 그리고관련장비등에적용된다. 2 인용표준 [1] TTAK.KO-07/0127/R1 Part 4, 지상파 UHDTV 방송송수신정합 파트 4. 물리계층, TTA, Dec 용어정의 FEC 프레임 기저대역패킷에 FEC 패리티비트가결합된형태이며, 각 FEC 프레임은 비트 혹은 비트의길이를가진다 FEC 블록 각 FEC 프레임의성상매핑된출력으로, 그길이는 FEC 프레임의길이와성상차수에 의해결정된다. 1

7 TI 블록 미래방송미디어표준포럼표준 ( 국문표준 ) 시간인터리빙을수행하기위한기본단위로한개이상의 FEC 블록으로구성되며, 하나의인터리빙프레임은한개이상의 TI 블록을가질수있다 내부부호 연접부호를구성하는부호중하나로, LDPC 부호가사용된다 외부부호 연접부호를구성하는부호중하나로, BCH 혹은 CRC 부호가사용된다 비균일성상 성상점들이비균일하게분포하고있는성상 LDM ( 계층분할다중화 ) 다수개의 PLP 들을특정파워비율로계층간결합시키는다중화기법 시간정렬프레임전체프레임길이는부트스트랩, 프리앰블과프레임내에포함된부프레임의길이의합과같다. 시간정렬프레임은부프레임내데이터 OFDM 심볼의보호구간에추가된초과샘플을배치하여전체프레임의길이를 ms 단위로표현한다 심볼정렬프레임전체프레임길이는부트스트랩, 프리앰블과프레임내에포함된서브프레임의길이의합과같다. 심볼정렬프레임은부프레임내데이터 OFDM 심볼의보호구간에대해서시그널링한길이이외에는어떠한추가샘플을삽입하지않는다. 전체프리임의길이는심볼의개수를사용하여시그널링한다. 4 약어 ALP BCH ATSC 3.0 Link Layer Protocol Bose, Ray-Chaudhuri and Hocquenghem BICM Bit Interleaved and Coded Modulation ( 비트인터리빙부호변조 ) CTI Convolutional Time Interleaver ( 컨벌루션시간인터리버 ) CRC Cyclical Redundancy Check 2

8 FDM Frequency Division Multiplexing ( 주파수분할다중화 ) FEC Forward Error Correction ( 순방향에러정정 ) FFT Fast Fourier Transform FI Frequency Interleaver ( 주파수인터리버 ) HTI Hybrid Time Interleaver ( 하이브리드시간인터리버 ) LDM Layered Division Multiplexing ( 계층분할다중화 ) LDPC Low Density Parity Check LLS Low Level Signaling NUC Non-Uniform Constellation ( 비균일성상 ) NoC Number of Carriers ( 전송부반송파개수 ) OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing ( 직교주파수분할다중화 ) PLP QAM Physical Layer Pipe Quadrature Amplitude Modulation QPSK Quadrature Phase Shift Keying SBS Subframe Boundary Symbol ( 부프레임경계심볼 ) SFN SLT Single Frequency Network Service Labeling Table STL Studio Transmitter Link (ST 링크 ) TDM Time Division Multiplexing ( 시분할다중화 ) TI Time Interleaver ( 시간인터리버 ) 3

9 5 지상파 UHDTV 기반모바일방송물리계층 미래방송미디어표준포럼표준 ( 국문표준 ) 5.1 입력포맷팅이동방송서비스를위한입력포맷팅은참고문헌 [1] 의 5장을따른다. 다만, 하나의서비스 (A Complete Delievered Product) 가여러개의 PLP로구성될경우, 이동방송용수신기는그서비스의일부만수신할수있다. 예를들면, SHVC가사용되어 Base Layer가강인한 PLP에전달되고 Enhancement Layer가높은전송율을갖는 PLP에전달되는경우, 이동방송용수신기는강인한 PLP만수신할수있다. 5.2 BICM 데이터전송을위한 BICM 이동방송서비스를위해사용될변조와부호율조합은 < 표 5-1> 의모든조합 ( 총 30개 ) 을따른다. < 표 5-1> 은참고문헌 [1] 의 6장에정의된변조와부호율조합중 N inner = 조합의일부만정의한다. 또한, 이동방송서비스에서는보다높은에러정정능력과에러플로어 (floor) 의가능성을방지하기위해, 외부부호 (Outer Code) 로써 BCH를사용하도록한다. < 표 5-1> 의체크기호 ( ) 는참고문헌 [1] 의 6장에서정의된의무조합을나타낸다. < 표 5-1> 이동방송서비스를위한변조와부호율조합 (N inner = 16200) Code Rate/ 2/ 3/ 4/ 5/ 6/ 7/ 8/ 9/ 10/ 11/ Constellation QPSK 16QAM 64QAM L1-시그널링보호모드이동방송서비스를위해사용될 L1-시그널링모드는참고문헌 [1] 의 6.5절에기술된모드중, L1-Basic 모드 1, 모드 2, 모드 3, 그리고 L1-Detail 모드 1, 모드 2, 모드 3까지로제한한다. 추가패리티 (Additional Parity) 는시간다이버시티이득을위해사용될수있으며, 추가패리티를사용할경우역시 L1-Basic과 L1-Detail의모드 3까지로제한한다. 5.3 프레이밍및인터리빙 시간인터리빙 4

10 시간인터리버모드 미래방송미디어표준포럼표준 ( 국문표준 ) 이동방송서비스를위해참고문헌 [1] 의 7.1.4절에기술된컨벌루션시간인터리버 (CTI: Convolutional Time Interleaver) 및 7.1.5절에기술된하이브리드시간인터리버 (HTI: Hybrid Time Interleaver) 를모두지원한다. 이동방송을위한하나의서비스 (A Complete Delievered Product) 가일정한셀 (Cell) 레이트 (Rate) 를갖는하나의코어 (Core) PLP로구성될경우, 최대인터리빙깊이 ( 즉, Extended Interleaving을사용하지않을경우 1024) 를갖는컨벌루션시간인터리버모드를사용한다. 예를들어, 두개이상의서비스가일정한셀레이트를가지며서로다른코어 (Core) PLP에전송되는경우, 각코어 (Core) PLP는 1024 깊이의컨벌루션시간인터리버모드를사용할수있으며, 수신기는하나의독립된서비스만복조하게된다. 이때, 각코어 (Core) PLP는상위레이어복조에필요한 LLS 정보를독립적으로가진다. 반면, 이동방송서비스를위한하나의서비스 (A Complete Delievered Product) 가다수의코어 (Core) PLP로구성될경우, 하이브리드시간인터리버를사용한다. 예를들어, 하나의서비스를구성하는 LLS, 오디오, 비디오등이각기다른코어 (Core) PLP에전달되어다수코어 (Core) PLP의동시복조가요구되는경우하이브리드시간인터리버를사용하며, 이때, 동시복조가요구되는최대 PLP수는 4개로제한한다 시간인터리버크기 참고문헌 [1] 의 절에따라하나의서비스 (A Single, Complete Delivered Product) 를 전송하기위한시간인터리버의최대메모리크기는 2 19 셀 (Cell) 이다 프레이밍 프레임길이빠른서비스전환이요구되는경우, 이동방송서비스를포함한하나의프레임길이는 250 ms 혹은그이하로구성한다. 이동방송서비스를위해참고문헌 [1] 의 7.2.2절에기술된심볼정렬프레임 (Symbol-Aligned Frame) 및시간정렬프레임 (Time-Aligned Frame) 모드를지원한다 PLP 다중화 이동방송서비스를위해참고문헌 [1] 에서기술된모든다중화방법, 즉시분할다중화 (TDM: Time Division Multiplexing), 주파수분할다중화 (FDM: Frequency Division 5

11 Multiplexing) 및계층분할다중화 (LDM: Layered Division Multiplexing) 을모두 지원한다 주파수인터리빙이동방송서비스를위해참고문헌 [1] 의 7.3절에기술된 8K 및 16K FFT 크기기반의주파수인터리버주소생성 (Address Generation) 방법을사용한다. 이동방송서비스에서 32K FFT 크기는사용하지않으며, 32K FFT 크기기반의주파수인터리버주소생성방법또한이동방송서비스에서는사용하지않는다. 5.4 파형생성 파일럿삽입이동방송서비스를위한파일럿패턴은항상 Dy = 2 기반의분산파일럿 (SP: Scattered Pilot) 을사용한다. 참고문헌 [1] 의 8.1절에기술된파일럿패턴중이동방송서비스를위한파일럿패턴은 < 표 5-2> 과같다. < 표 5-2> 는참고문헌 [1] 의 8.1절에기술된파일럿패턴중, 이동방송서비스를위해 Dy = 2를갖는 8K 및 16K FFT 크기기반의파일럿패턴으로제한하였다. < 표 5-2> 에서사용될수없는파일럿패턴은 N/A로표기되었다. 또한, L1B_first_sub_scattered_pilot_boost 및 L1D_scattered_pilot_boost 로시그널링되는파일럿부스팅 (Boosting) 값은이동방송서비스의채널추정 (Channel Estimation) 성능향상을위해사용될수있다. < 표 5-2> 이동방송서비스를위한분산파일럿패턴 GI Pattern Samples 8K FFT 16K FFT GI1_ SP32_2, SP16_2 SP32_2 GI2_ SP16_2, SP8_2 SP32_2, SP16_2 GI3_ SP12_2, SP6_2 SP24_2, SP12_2 GI4_ SP8_2, SP4_2 SP16_2, SP8_2 GI5_ SP6_2, SP3_2 SP12_2, SP6_2 GI6_36 36 SP4_2 SP8_2, SP4_2 GI7_ SP3_2 SP6_2, SP3_2 GI8_ N/A SP6_2, SP3_2 GI9_ N/A SP4_2 GI10_ N/A SP4_2 6

12 GI11_ N/A SP3_2 미래방송미디어표준포럼표준 ( 국문표준 ) IFFT 이동방송서비스를위한 FFT 크기는 8K 및 16K를사용한다. 32K FFT 크기는좁은캐리어공간을가지므로이동방송서비스에서사용하지않도록한다. 이동방송서비스에사용될 FFT 크기 (8K 혹은 16K) 는프리앰블및부프레임심볼에동일하게사용된다 보호구간 이동방송서비스를위해선택가능한보호구간샘플길이는 < 표 5-3> 와같다. < 표 5-3> 는참고문헌 [1] 의 8.5절에기술된보호구간중, 이동방송서비스를위해 8K 및 16K FFT 크기기반의보호구간샘플길이로제한하였다. < 표 5-3> 에서사용가능한 보호구간은 체크 기호 ( ) 로 표기되었으며, 사용될 수 없는 보호구간은 N/A로 표기되었다. < 표 5-3> 이동방송서비스를위한보호구간 GI Pattern Duration in Samples 8K FFT 16K FFT GI1_ GI2_ GI3_ GI4_ GI5_ GI6_36 36 GI7_ GI8_ N/A GI9_ N/A GI10_ N/A GI11_ N/A 7

13 부록 Ⅰ-1 ( 본부록은표준을보충하기위한내용으로표준의일부는아님 ) 지식재산권확약서정보 해당사항없음 8

14 부록 Ⅰ-2 ( 본부록은표준을보충하기위한내용으로표준의일부는아님 ) 시험인증관련사항 해당사항없음 9

15 부록 Ⅰ-3 ( 본부록은표준을보충하기위한내용으로표준의일부는아님 ) 본표준의연계 (family) 표준 본표준은 지상파 UHDTV 기반모바일방송송수신정합 파트 1. 시스템 규 격과통합하여모바일방송서비스를구성한다. 10

16 부록 Ⅰ-4 ( 본부록은표준을보충하기위한내용으로표준의일부는아님 ) 참고문헌 해당사항없음 11

17 부록 Ⅰ-5 ( 본부록은표준을보충하기위한내용으로표준의일부는아님 ) 영문표준해설서 해당사항없음 12

18 부록 Ⅰ-6 ( 본부록은표준을보충하기위한내용으로표준의일부는아님 ) 표준의이력 판수채택일표준번호내용담당위원회 제1판 제정 오류정정 지상파 UHDTV 기반모바일방송서비스물리계층파트규격제정 UHDTV 분과위원회 오류정정 제 2 판 13

19 표준작성공헌자 이표준의제정및발간을위해아래와같이여러분들이공헌하셨습니다. 구분 성명 위원회및직위 연락처 소속 표준초안에디터 이재영 전송 WG 의장 한국전자통신연구원 이재권 전송 WG 간사 한국방송공사 표준초안검토 이헌주 전송 WG 위원 문화방송 장진영 전송 WG 위원 SBS 엄혜원 전송 WG 위원 LG 전자 한수용 전송 WG 위원 LG 전자 이학주 전송 WG 위원 삼성전자 황성희 전송 WG 위원 삼성전자 14

Studio Infrastructure System Manager Configuration Interface Quasi-static Configuration Delivery Configuration Content and Signaling Studio Entities B

Studio Infrastructure System Manager Configuration Interface Quasi-static Configuration Delivery Configuration Content and Signaling Studio Entities B Special Report_Special Theme UHDTV 방송망구축을위한 ATSC 3.0 전송기술 전성호 TTA 방송기술위원회 RF 정합테스트실무반 (WG 8027) 간사 KBS 미래기술연구소책임연구원경일수 TTA 방송기술위원회 RF 정합테스트실무반 (WG 8027) 의장 KBS 미래기술연구소수석연구원 26 l 2016 09/10 Studio Infrastructure