분산 전송 시스템

Distributed transmission system
이 기사는 지상파 방송에 관한 것이다.전력 분포는 분산 생성을 참조하십시오.

북미 디지털 지상파 텔레비전 방송에서는, 분산 전송 시스템(DTS 또는 DTX)은, 단일의 브로드캐스트 신호가 마이크로파, 유선, 또는 통신 위성을 개입시켜 복수의 동기화된 지상파 무선 송신 사이트에 공급되는 단일 주파수 네트워크의 한 형태입니다.그런 다음 신호는 동일한 커버리지 영역의 서로 다른 오버랩 부분에서 동일한 주파수로 동시에 브로드캐스트되며, 여러 개의 작은 송신기를 효과적으로 결합하여 하나의 대형 송신기와 중복되는 브로드캐스트 영역을 생성하거나 지형 또는 국지적인 장애물로 인한 커버리지 공백을 메웁니다.

역사

복수의 송신기로 이루어진 단일 주파수 네트워크가 복수의 송신기 사이트에서 같은 채널로 같은 프로그램을 방송한다는 생각은 새로운 개념이 아니지만, 북미에서 사용되고 있는 ATSC 디지털 텔레비전 표준은 이 동작 모드를 위해 설계되지 않았고 이러한 애플리케이션에 적합하지 않았습니다.초기 ATSC 구현의 제한적인 타이밍 요건과 불충분한 멀티패스 간섭 처리는 1998년 최초의 대규모 상용 ATSC 배치 당시 동일한 주파수의 여러 동기 송신기를 배제했을 것입니다.이러한 제한은 수신기 설계가 이후 몇 년 동안 발전함에 따라 다소 완화되었습니다.2004년까지, 디지털 텔레비전 수상기는 (모바일 또는 변화하는 것이 아닌) 정적 멀티패스 간섭을 감지하고 디지털 신호에 미치는 영향을 보상하는 수단을 제공하기 위한 기술이 존재했습니다.

테스트는 Metropolitan Television Alliance(MTVA, 뉴욕시 텔레비전 [1]방송국의 컨소시엄)를 포함한 다양한 개별 방송사 또는 방송 그룹에 의해 실시되었습니다.NYC와 뉴저지의 4개 분산 전송 사이트와 100개 이상의 테스트 측정 사이트와 관련된 일련의 초기 테스트가 2008년 6월에 완료되었으며, 2007년에는 뉴욕에서 소규모 테스트가 실시되었다.뉴욕 시장은 엠파이어 스테이트 빌딩 꼭대기에 있는 주요 방송 시설에서 도시 전체의 적절한 디지털 방송을 방해하는 많은 인공 장애물로 인해 멀티패스 수신에 있어 독특한 문제가 있다.

기술적인 문제

수신기에 대해 단일 주파수 네트워크로부터의 신호는 강력한 멀티패스 간섭을 가진 단일 브로드캐스트로 보입니다.최악의 경우, 복수의 송신기에서 같은 중간 위치에 신호가 약간 다른 시간에 도착하기 때문에, 메인 신호로서 동시에 같은 강도의 반사로서 검출됩니다.

유럽 및 기타 국가의 디지털 TV에 사용되는 ATSC 표준은 OFDM 대신 8VSB를 사용합니다.OFDM은 스테이션이 낮은 피크 전력 레벨에서 송신할 수 있도록 했지만, 지금까지 멀티패스 반사 및 RF 간섭 처리에서는 크게 열세였습니다.

미국 ATSC 디지털 텔레비전의 첫 번째 광범위한 상용 배치는 1998년에 시작되었으며, 최초의 얼리어답터는 가장 큰 시장의 방송국들(세계무역센터 상단의 송신기들에 의해 서비스되는 뉴욕시를 포함)이었다.이 시대의 디지털 수신기는 비싸기는 하지만 반사 신호를 처리할 수 있는 장비가 부족했습니다. 이는 도시화된 환경에서 심각한 단점입니다.후세대의 수신기 설계에서는 이러한 제한이 대폭 완화되었습니다.2004년에는 단일 에코가 10dB(30마이크로초의 시차 이내) 또는 동일한 강도(최악의 경우, 12마이크로세 이내)인 정적 멀티패스 간섭 조건을 검출 및 보정할 수 있는 수신기를 구축할 수 있는 기술이 개발되었습니다.조건 범위).[2]

송신기가 이러한 한계 내에서 작동하기에 충분히 정확한 동기화 및 지리적인 간격을 유지할 수 있다면, 기존의 북미 ATSC 디지털 방송 [3]표준에서도 새로운 수신기 설계를 사용하는 단일 주파수 네트워크가 가능할 것이다.

펜실베니아 주립 대학교 공교육 WPSX-TV(현 WPSU-TV)에 의한 테스트는 2003년에 처음[4] 이루어졌다. WPSU는 존스타운과 알토나를 커버해야 하는 원격 송신기에서 펜실베니아 주립 대학에 서비스를 제공하는 아날로그 VHF 3 방송국에 있었다.디지털 방송국으로써, WPSU는 원래의 낮은 VHF 방송 타워의 위치에 대형 UHF 15 송신기를 사용하였고, 이로 인해 State College 자체의 UHF 수신을 방해하는 지형 차폐의 국지적인 문제가 발생했다.주 송신기의 이전은 다른 두 지역 사회에 서비스를 제공하는 방송국의 능력을 방해했을 것이다.주 UHF 15 신호와 동일한 주파수에 소형(50kW) 동기식 디지털 TV 송신기를 스테이트 칼리지에 추가하면 수신을 개선할 수 있습니다. 각 커뮤니티에 소형 공동 채널 50kW 송신기를 추가하여 추가로 개선할 수 있습니다.

ATSC는 다중 송신기, 단일 주파수 네트워크 및 다중 주파수 [5]네트워크의 설계에 대한 지침으로 2004년 9월 25일 표준을 발표했습니다.2004년의 새로운 표준에는 다음과 같은 것이 포함되어 있습니다.

  • A/110A, "분산 전송을 위한 동기화 표준, 리비전 A"
  • A/111, "동기화된 여러 송신기 네트워크 설계"

기술적 문제에는 송신기 간의 동기(GPS는 타이밍 정보뿐만 아니라 1Hz와 10MHz 기준 주파수를 제공하기 위해 사용됨)와 송신 주파수의 정밀 제어(1Hz 이내)가 포함됩니다.트러블 슈팅을 위해서, 각 송신기의 식별은 신호에 짜넣을 필요가 있습니다만, 모든 동기 송신기의 메인 데이터 스트림은 동일할 필요가 있습니다.이것은, 메인 신호보다 약한 제2의 저비트레이트 확산 스펙트럼 신호를 27~30 dB이 "워터마크" 식별자가 더 강한 메인 신호 아래에 묻히기 때문에 방송 기술자에게 워터마크의 판독 가능한 버전을 제공하기 위해 동일한 식별자의 여러 반복을 수신하고 합산할 수 있다.한편, 표준 수신기는 설계상 모든 송신기로부터 같은 신호를 수신합니다.

트랜스포트 레이어의 일부로서 전송되는 비 MPEG 데이터의 생성(전송 프레임 동기 위치나 Trelis 부호화 디바이스의 초기 상태 등)도 동기화된 모든 송신기 간에 정확하게 일치해야 합니다.수신신호가 복조된 후 이 데이터가 폐기되더라도 불일치로 인해 다양한 동일 채널 신호 간에 간섭이 발생할 수 있습니다.스튜디오의 ATSC 데이터에 추가의 「운용과 유지보수」분산 송신 패킷(OMP, 패킷 식별자 PID:0x1FFA)을 추가하고, 개개의 송신기의 설정 및 동기화에 필요한 각종 파라미터를 제어하기 위해서 사용할 필요가 있습니다.

ATSC 시스템은 수신기에 동일한 신호의 여러 버전이 도착하는 최대 시간 차이에 매우 엄격한 제한을 받기 때문에 각 송신기의 위치, 방향 패턴 및 전력 레벨도 매우 신중하게 선택해야 합니다.문제 수신 영역에서는 상당한 개선이 가능하지만 파괴적인 [7]간섭 없이 여러 개의 공동 채널 송신기를 작동시키기 위해서는 신중한 설계가 요구됩니다.

더 많은 연구를 통해 텔레 문도에 의해 운영되 fill-in DTS2차 transmitter[8]가 2007년, 뉴욕에 역의 접대를 위해 15시험 장소, 40%s에서 상당한 개선을 얻을 것을 시사했다 역 WNJU-TV, 이온 TV와 방송 탑 주인 리칠 랜드 타워 하나의 주요한 뉴저지 송신기를 사용하여, 타임즈 스퀘어의 owned-and-operatedign두 번째 송신기를 기존 [9]스테이션에 추가함으로써, 한 대를 제외한 모든 송신기가 분산 [10]전송 시스템 없이 관측된 것과 동일한 신호 품질을 수신하게 됩니다.뉴욕의 Metropolitan Television Alliance는 2007년과 [11]2008년에 비슷한 테스트를 실시하기로 되어 있었습니다.

규제에 관한 문제

미국 연방 통신 위원회 원칙적으로 2004년부터 DTS을 지원해 왔다, 2005년 말에 대중 의견 수렴을 FCC가 전화 2006년 초에 강력한 지지 협회 Broadcasters[12]의 같은 그룹에 의해 널리 반대에 w."의 무료 사용을 옹호하는 집단들에 의해 이르는 반응의 넓은 주파수를 얻hitespace" (브로드캐스트 주파수)[13]는 무선 데이터 [15]등 비표준적인[14] 목적으로 사용됩니다.

FCC는 2006년 12월 펜실베니아주 WTBE Reading에 6개월의 특별 기술 권한을 부여하여 분산 전송 시스템을 실험적으로 운영할 수 있도록 허용했지만,[16] 당시에는 영구적이고 허가된 기반으로 시스템을 승인하지 않았습니다.

FCC가 후원하는 노스캐롤라이나 주 윌밍턴의 테스트 마켓 연습은 2008년 9월 8일 정오에 모든 아날로그 풀 파워 상용 방송을 종료했습니다.시청자로부터의 전화의 대부분은 안테나와 컨버터의 설치나 디지털 TV를 시청하기 전에 채널을 스캔할 필요성에 관한 간단한 질문이었지만, 수백 통 이상의 전화는 더 다루기 어려운 문제에 관한 것이었다.WECT(NBC 6 Wilmington)와 같은 장시간 저전력 VHF 방송국의 시청자들은 머틀 비치 가장자리에 아날로그 형태로 도달한 신호를 더 이상 수신할 수 없었다. 변환기와 적절한 안테나를 설치했더라도 말이다.UHF 44 및 다른 송신기 사이트로의 이동은 WECT의 커버리지[17] 면적을 크게 감소시켰으며, 수년간 아날로그 NBC 6 신호의 가장자리에 있었던 WECT는 [18]더 이상 존재하지 않았다.

2008년 11월 7일 FCC는 다양한 [19]제한에 따라 지상파 DTV 방송사의 분산 전송 시스템 사용을 승인하는 명령을 내렸다.이를 통해 방송사들은 DTS 설비를 신청하여 아날로그 TV의 커버리지를 기존 커버리지를 넘어서는 커버리지를 확대하지 않을 수 있습니다.그것은 또한 방송사가 시골 시청자들에게 아무런 신호도 주지 않으면서 도시 지역을 커버하는 방식으로 "체리 피킹"하는 것을 금지한다.

이러한 포기는 2009년 연방에서 규정한 아날로그 [20]폐쇄 이전에 새로 제안된 DTS 시설을 건설하고 운영할 수 있도록 하기에는 너무 늦었습니다.

소비자 가전 협회와 CTIA는 2009년 12월에 모든 방송국이 이 방법을 사용하도록 강제하여 그들이 대표하는 회사가 모바일 광대역용 TV 대역의 잔여 공간을 사용할 수 있도록 제안했다.미국의 디지털 TV 전환과는 달리, 그들은 2GHz 방송 보조 서비스가 FCC에 의해 강제 이동된 것과 마찬가지로, 방송국에 대해 비용을 지불하도록 강요할 것을 제안하지는 않지만, 수혜자(스프린트 넥스텔)가 규제 조치에 [21]대해 방송사에 보상한 후에만 제안합니다.

개별 방송사

푸에르토리코에서는 현재 스페인어에 의존하지 않는 WSTE 7 "Super Siete"가 같은 섬의 다양한 부분을 커버하기 위해 동일한 주파수로 복수의 아날로그 송신기를 운용하고 있습니다.이 시스템은 모든 것이 동시에 동작하는 경우 송신기 간의 간섭으로 인해 한계를 보여 왔습니다.올바르게 동기화된 디지털 DTS를 사용하면 이러한 간섭을 줄일 수 있습니다.

펜실베니아에서는 독립 WTBE가 필라델피아에 주요 시청자가 있음에도 불구하고 Reading 서비스를 제공할 수 있는 허가를 받았습니다.이제 분산 전송 시스템을 통해 신호가 현재 한계인 영역에서 커버리지를 개선하기 위해 커버리지를 조정할 수 있습니다.

버지니아 공중파 TV에서는 WVPT/WVPY가 총 5대의 온채널 동기 송신기를 추가로 운용하여 2대의 메인 VHF/UHF 송신기로부터 산으로 막혀 있는 영역을 메우고 있습니다.동일한 수의 아날로그 방송 번역기로부터의 서비스를 10만달러의 동기화된 디지털 송신기로 대체할 수 있습니다.그 지역의 188개 [22][23]학교에 대한 교육 자료의 야간 데이터 방송

뉴멕시코에서는 Telemundo 계열사인 KTDO가 더 많은 [24]시청자에게 다가갈 수 있도록 라이센스 커뮤니티(Las Cruce)에서 현재 운영되고 있는 저전력 DTV 설비와 텍사스 엘파소가 내려다보이는 산 정상의 두 번째 설비를 결합하는 수단으로 DTS를 제안하고 있습니다.

미주리주에서는 FOX 계열사인 KRBK가 스프링필드 DMA를 중심으로 미주리주 스프링필드 시장에 서비스를 제공하기 위한 방법으로 DTS를 운영하고 있습니다.이 시스템은 2011년 말에 방송되어 현재도 개정되고 있습니다.

알래스카에서 앵커리지 CBS 계열사인 KAUU는 한정된 자원과 장비로 운영되며, 많은 소규모 방송 번역국이 있는 크고 인구가 드문 지역을 커버한다.브로드캐스트 신호 동기화는 문제가 되지 않지만(신호간의 오버랩이 완전히 입력되지 않은 영역에 있기 때문에), 복수의 소형 송신기를 재사용할 수 있기 때문에, 디지털 신호용으로 1개의 크고 고가의 메인 송신기를 구축하는 코스트를 피할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ NTIA: NYC 9/11 디지털 TV 이행 프로젝트
  2. ^ Wu, Y.; Xianbin Wang; Citta, R.; Ledoux, B.; Lafleche, S.; Caron, B. (2004). "An ATSC DTV receiver with improved robustness to multipath and distributed transmission environments". IEEE Transactions on Broadcasting. 50: 32–41. doi:10.1109/TBC.2004.823843. S2CID 8529935.
  3. ^ Distributed-Translator 네트워크의 설계 절차 및 현장 테스트 결과 및 분산 전송 적용 사례 연구, SALEHIAN K., WU Y., CARON B., 통신 연구 센터(CRC) Ottawa, IEEE on Broadcasting, 2006, ISSN 0018-1693 IET.
  4. ^ 2003년 5월 15일 12:00 PM, 실험적인 DTX 전송을 시작하도록 설정된 WPSX-TV
  5. ^ ATSC는 새로운 권장 프랙티스 A/111: 동기화 다중 송신기 네트워크 설계, 2004년 9월 25일 웨이백 머신에서 2008년 12월 15일 아카이브 완료
  6. ^ ATSC 분산 전송, 브로드캐스트 엔지니어링, 2007년 2월 2일
  7. ^ ATSC Distributed Transmission System and Applications to Translator Service 2009년 3월 26일 Wayback Machine, David L에서 아카이브되었습니다.Hershberger, Axcera LLC
  8. ^ SFN: 많은 송신기가 하나보다 나은가?, 메릴 와이스, TV 뉴스데이, 2007년 9월 13일
  9. ^ 리치랜드 타워 / 텔레문도 /DTS에 대한 ION 보고서
  10. ^ 미국 SFN TV 방송, Randy Hoffner, TV 테크놀로지, 2007년 10월 3일
  11. ^ MTVA, 2007년 5월 25일 NYC 분산 전송 시스템, TV 테크놀로지 승인 획득
  12. ^ 전미방송사업자협회(National Association of Broadcasters)가 FCC에 제출한 2006년 DTS 지원
  13. ^ 2006년 FCC에 제출된 DTV DTS에 대한 반대
  14. ^ CommonCause.org에서 DTS, FCC 2006에 대한 이의신청 2008년 11월 28일 Wayback Machine에 보관
  15. ^ 새로운 미국:DTV DTS에 대한 반대, 2006년
  16. ^ 변속기 부스트: FCC는 분산 전송 시스템 Harry C를 허용합니다. Martin, Broadcast Engineering, 2007년 2월 1일 Wayback Machine에서 2008년 12월 15일 아카이브 완료
  17. ^ Wayback Machine에서 Cliff Effect에 맞서 2009-02-27 아카이브, TV Broadcast, 2008년 12월 26일 페이지 알비냐크
  18. ^ FCC, DTV 신호 범위 문제에 대한 디지털 회피책, Matthew Lasar, Ars Technica, 2008년 11월 11일
  19. ^ 분산 전송에 관한 FCC 주문, 2008년 11월
  20. ^ "Home Theater News: FCC Green-Lights DTV Range Fix, Mark Fleischmann, November 17, 2008". Archived from the original on July 11, 2012. Retrieved December 10, 2008.
  21. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2010-01-13. Retrieved 2009-12-29.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  22. ^ Luray VA의 실험 DTS 송신기를 위한 WVPY 응용 프로그램
  23. ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2009-03-05. Retrieved 2009-03-10.{{cite web}}: CS1 maint: 제목으로 아카이브된 복사(링크)
  24. ^ "Application View ... Redirecting".