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20230508 ATSC 3.0 혁신서비스 동향: SFN 방송망 설계/관리 및 심층 ...

20230508 ATSC 3.0 혁신서비스 동향: SFN 방송망 설계/관리 및 심층 Q&A @ 송신시설부 위러닝 2023

ATSC 3.0 혁신서비스 동향: SFN 방송망 설계/관리 및 심층 Q&A

- 프로그램 : KBS 인재개발원 위러닝 2023 / 송신시설부
- 일시 : 2023.05.08(월) 14:00~17:00
- 장소 : KBS기술인협회 세미나실

Sungho Jeon

May 08, 2023
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  1. ATSC 3.0 혁신서비스 동향 SFN 방송망 설계/관리 및 심층 Q&A

    2023.05.08.(월) 14:00 – 17:00 KBS 미디어송출부 전성호 팀장 Korean BroadcastingSystem | Department of MediaTransmission
  2. 오늘 다같이 살펴볼 내용은 다음과 같습니다. 2 ATSC 3.0 추진

    경과, 현황, 혁신서비스 소개 . 지상파 UHD 방송 도입을 위한 정책방안 . 지상파 UHD방송 활성화를 위한 정책방안 . ATSC 3.0 혁신서비스(다채널/모바일/양방향) 시작 송출부에서는 어떻게 UHD분배망을 관리하고 있나! . 주조 내 온에어 모니터링 . 전국 CISCO Switch 모니터링 시스템 . 전국 SFN 통합 모니터링 시스템 네트워크운영부 제어회선VPN을 통해 실시간 확인 가능
  3. 대한민국 실시간 Linear 방송 시청 환경: 고정TV Pay-TV Subscription =

    IPTV + Cable TV 방송통신위원회 ‘2022 방송매체 이용행태 조사’ 보고서에 따르면, 우리나라 전체가구 기준 92.7%, TV 보유가구 기준 97.1%가 유료방송에 가입 IPTV Cable Satellite IPTV Cable IPTV & Cable 8.5 % Free-to-Air 2nd TV Only (2022년 상반기 수치) (35.65%) (25.31%) (25.26%) (13.78%)
  4. 대한민국 실시간 Linear 방송 시청 환경: 고정TV 방송통신위원회 ‘2020년도 방송사업자

    시청점유율 산정결과’ 보고서에 따르면, 시청 상위 11개 채널 중 4개 방송사 6개 채널만 지상파 직접수신을 통해서 시청 가능함. Pay-TV Subscription = IPTV + Cable TV 8.5 % Free-to-Air 2nd TV Only
  5. KBS채널과 송출 분배 현황: 텔레비전 채널 Internet Broadband Terrestrial Broadcast

    Large- screen TV with/without Direct Reception Mobile Device with Direct Reception Connected Devices without Direct Reception 10.2 % Terrestrial DMB ATSC 3.0 Mobile ATSC 1.0 DTV ATSC 3.0 UHDTV
  6. KBS채널과 송출 분배 현황: 라디오 채널 Internet Broadband Terrestrial Broadcast

    Large- screen TV with/without Direct Reception Mobile Device with Direct Reception Connected Devices without Direct Reception Terrestrial DMB ATSC 3.0 Mobile ATSC 1.0 DTV ATSC 3.0 UHDTV AM/FM Radio
  7. 방송 통신 기술 표준화 동향: 전송기술 및 압축기술 (출처) 5th

    Generation Mobile Networks: A New Opportunity for the Convergence of Mobile Broadband and Broadcast Services Advanced ISDB-T [출처] DVB-SCENE 53, March 2019. NextGen DTMB 전송기술 압축기술
  8. 컬러TV HDTV 2000 4K-UHDTV 2016~ 8K-UHDTV Super Hi-Vision 2020~ 컬러영화

    2K, 30fps, 8bits 4K, 60fps, 10bits 8K, 120fps, 12bits 2K Digital Cinema 4K Digital Cinema 흑백TV IMAX 흑백영화 8K Digital Cinema 방송 영화 방송 기술의 발전, 영화 기술의 발전: 콘텐츠 소비 경험을 공유하는 관계? [출처] https://extmovie.com/movietalk/21677042 삼성 98인치 8K-UHDTV 7,680 x 4,320 (33.2Mpixel) [출처] https://pid.samsungdisplay.com/ko/learning- center/blog/8k-resolution-advancements 16K 32K 2017.07.18 개관 (약 1500인치) 6.5K
  9. 방송 기술의 발전: 날로 향상되는 압축기술 EVC (Essential Video Coding)

    MPEG-5 part 1 January 2020 Goal: Royalty friendly and/or free . Baseline (royalty free): 20% less efficient than HEVC . Main (royalty friendly): 25% more efficient than HEVC VVC (Versatile Video Coding) MPEG-I part 3 Mid 2020 Goal: 50% bitrate reduction compared to HEVC AV2 (Alliance for Open Media(AOMedia) Video 2) (출처) ATEME 자료 2020.07. 표준화 완료 H.265/HEVC 대비 50% 전송률 절감
  10. Quad-Link 12G-SDI 2160p60 HD-SDI 1080p30 3G-SDI 1080p60 12G-SDI 2160p60 48G-SDI

    4320p120 SMPTE 292M at 1.485 Gbps SMPTE 424M at 2.970 Gbps SMPTE ST 2082-10 at 11.88 Gbps Dual-Link HD-SDI 1080p60 Quad-Link 3G-SDI 2160p60 SMPTE ST 2082-12 SMPTE 425M SMPTE 372M In development at 47.520 Gbps [note 1] The "M" designator was originally introduced to signify metric dimensions. It is no longer used in listings or filenames. Units of the International System of Units (SI) are the preferred units of measurement in all SMPTE Engineering Documents. HDMI2.1 4320p120 제작에 필요한 규격 수신기 디스플레이용 규격 HDMI2.0 2160p60 HDMI1.4 2160p30 CEA-861 HDMI1.0 1080p60 2002.12. 4.95Gbps 2009.06. 10.2Gbps 18Gbps 48Gbps SMPTE : the Society of Motion Picture and Television Engineers 2013.09. 2017.01. Consumer Electronics Association 1998 2006 2015
  11. 15

  12. https://emf.kca.kr/html/elecBusiness/class.do?menuCd=FM0802 전자파의 분류와 주용도 이동통신 지상파 방송 신호가 멀리 가고,

    구석구석 휘어진다. 신호가 멀리 못가고, 직진성이 강하다. 길이가 긴 안테나가 필요하다 안테나 길이가 짧아도 수신이 잘 된다. 10cm 100cm 1cm
  13. KBS1 UHD Ch.52 (6MHz) SBS UHD Ch.53 (6MHz) 보호대역 (8MHz)

    통합공공 ⇧ (10MHz) 모바일 통신 ⇧ (20MHz) 보호 대역 (5MHz) EBS UHD Ch.54 (6MHz) MBC UHD Ch.55 (6MHz) KBS2 UHD Ch.56 (6MHz) 보 호 대 역 (2MHz) 통합공공 ⇩ (10MHz) 모바일 통신 ⇩ (20MHz) 보 호 대 역 (3MHz) 698 704 710 718 728 748 753 759 765 771773 783 803 806 [MHz] 한국의 700 MHz 대역 주파수 분배도표 Channel 56 ( 768 MHz ) Channel 53 ( 707 MHz ) Channel 52 ( 701 MHz) Channel 54 ( 756 MHz ) Channel 55 ( 762 MHz ) 19 700MHz 대역 UHD방송 채널 분배
  14. 차세대 지상파 플랫폼으로서 ATSC 3.0 표준 기반 UHD 방송 (2015.12.)

    ▪ 지상파 UHDTV 방송 환경에서는 ① 수신환경 개선, ② 재난·안전 정보 고지 ③ IP 기반의 양방향.맞춤형 서비스 등 새로운 부가서비스 ④ 이동간 송수신이 기술적으로 구현 가능해질 것으로 전망 • 하나의 송신기만으로 고정형・이동형 방송 동시 서비스 가능 • 실내외 어디서나 수신 가능한 환경 고정형 방송 수신 이동형 방송 수신 UHDTV • IP 기반 양방향・맞춤형 서비스 가능 • 5G-Broadcast 기술과 연동하여 무한한 부가서비스 확장 가능 방송통신 융합형 부가서비스 (IBB) 시청자 맞춤형 부가서비스 (ESG) 무한 확장 부가서비스 • HD(ATSC 1.0) 대비 4배 선명한 화질을 제공할 수 있는 충분한 전송률 제공 • 동일 송신인프라로 다양한 채널 지원 2K FHD 5.1ch 4K UHD 22.2ch 3840 2160 고용량 전송 시스템 시청자 친화적 수신환경 발전된 재난재해경보 방송 서비스 (AEAT)
  15. 1세대 지상파 방송 표준 Recommendation ITU-R BT.1306 (06/2015) Error-correction, data

    framing, modulation and emission methods for digital terrestrial televi sion broadcasting System A(ATSC), System B(DVB-T), System C(ISDB-T), System D(DTMB), System E(DTMB-A) Recommendation ITU-R BT.1368 (02/2015) Planning criteria, including protection ratios, for digital terrestrial television services in the V HF/UHF bands Report BT.2215 (02/2016) Measurements of protection ratios and overload thresholds for broadcast TV receivers 21 2세대 지상파 방송 표준 Recommendation ITU-R BT. BT.1877 (12/2020) Error-correction, data framing, modulation and emission methods for second generation of digital terrestrial television broadcasting systems Annex 2(ATSC3.0) Annex 1(DVB-T2) Annex 3(DTMB-A) Recommendation ITU-R BT.2033 (02/2015) Planning criteria, including protection ratios, for second generation of digital terrestrial television broadcasting systems in the VHF/UHF bands Recommendation ITU-R SM.1541 (08/2015) Unwanted emissions in the out-of-band domain Recommendation ITU-R BT.1206 (04/2016) Spectrum limit masks for digital terrestrial television broadcasting ITU-R 권고(Recommendation) 에 따라서 지상파 방송은 세대를 구분한다.
  16. ITU 핸드북에서 정의하고 있는 세대별 지상파 방송 시스템 구조 Note

    that with the advent of advanced 2nd generation transmission and modulations systems an additional block is to introduced between service multiplex and transport, the so-called Gateway. 1세대 방송시스템 2세대 방송시스템 Exciter Exciter
  17. 차세대 지상파 플랫폼으로서 ATSC 3.0 표준 기반 UHD 방송 (2015.12.)

    과학기술정보통신부(전파방송관리과) 방송표준방식 및 방송업무용 무선설비의 기술기준
  18. ATSC 1.0 T-DMB ATSC 3.0 모바일(SD) 다채널 데이터 고화질(HD) 지상파

    2세대 방송 시스템 지상파 1세대 방송 시스템 + → 1TV 동일 2TV 동일 보이는 2FM EWS 재난정보 TPEG 교통정보 9-3 보이는 1Radio 9-1 KBS1 UHD 9-2 KBS 재난전문채널 IBB 양방향 서비스 보이는 2FM KBS NEWS24 고화질(UHD) + 양방향 모바일(HD)/다채널/데이터 AEAT 재난경보방송 ATSC 3.0 시스템 하나만 구축하면, 다양한 서비스가 한 번에 가능합니다. 데이터 7-1 KBS2 UHD AEAT 재난경보방송 데이터
  19. 25 1. DTV와 DMB 송신 시설은 각각 별도의 투자가 필요

    고정수신과 이동수신 서비스 커버리지 편차 발생 DTV/DMB 기간국 6 DTV 간이국 13 DTV/DMB 간이국 9 북감악 남산 계양산 관악산 광교 용문산 파평 하점 인천 송학 만월 광명 안산 운중 성남 송정 용인 이동 안성 화도 동두천 포천 가능 천보산 소흘 진접 불광 장위 백련 ATSC 1.0 T-DMB 2. DTV와 DMB 송신 시설에 비해, 기간국은 2배(최대 5kW) 중계소는 10배(최대 900W) 높은 송신전력 확보 가능 3. DTV와 DMB 수신 성능 보다 낮은 Fading Margin(dB) 요구 ToV C/N(dB) 기준 T-DMB = 6.4dB @ AWGN 11.3dB @ Rayleigh UHD모바일 = 5.51dB @ AWGN 7.58dB @ Rayleigh 4dB 차이 2dB 차이 KBS기준 ATSC 3.0 표준 하나로 고정수신, 이동수신을 모두 지원한다.
  20. 2020.12. 변화한 방송 환경을 반영, 새로운 정책계획이 발표됨 총국/지역국 UHD주조

    구축 ATSC 1.0 DTV 종료 2020 2019 2021 2027 2023 2022 UHD 혁신서비스 (다채널/모바일/양방향) 개시 2017 세계 최초 ATSC 3.0 지상파 UHD 본방송 개시
  21. 700MHz 주파수대역 470–698MHz DTV 주파수대역 단, KBS1, MBC, 지역민방 해당

    KBS2, EBS는 전국 단일 주파수 방송망 KBS2, EBS KBS1, MBC, 지역민방 수도권 대전 전주 광주 청주 부산 울산 2020.12. 새로운 정책계획에 따라 UHD방송망 확장 진행 중 총국/지역국 UHD주조 구축 ATSC 1.0 DTV 종료 2020 2019 2021 2027 2023 2022 UHD 혁신서비스 (다채널/모바일/양방향) 개시 2017 세계 최초 ATSC 3.0 지상파 UHD 본방송 개시 2017.05. 2017.12. 2017.12. 2017.12. 2017.12. 대구 2017.12. 2022.12 2022.12 제주 2022.02.
  22. 2 3 3 2 3 2 3 1 1 1

    1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 3 2 2 3 3 3 3 2 3 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 3 2 2 1 1 2 1 2 1 2 2 4 5 2 3 2 3 3 2020.12. 새로운 정책계획에 따라 UHD방송망 확장 진행 중 SFN 방송구역 시뮬레이션 결과 [예측치]
  23. ATSC 1.0 (DTV) ATSC 3.0 (UHDTV) Multiple Frequency Network 다중주파수방송망

    Single Frequency Network 단일주파수방송망 계룡산 581MHz (32) 식장산 485MHz (16) 우암산 593MHz (34) 768MHz (56) 계룡산 우암산 식장산 8-VSB OFDM ATSC3.0 표준은 단일 주파수 방송망(SFN)을 지원해, 주파수 효율이 높다.
  24. Single Frequency Network (SFN) 단일 주파수 방송망 Gwanak Namsan Frequency

    701MHz Field Strength Improvement Coverage of TX#1 MFN Coverage of TX#2 MFN Coverage owing to SFNG Frequency 701MHz Signal Overlapping Area ATSC3.0 (a) (b) Obstacle 신호 중첩 지역에서의 전계 강도 상승 효과 여러 방향으로부터 신호가 수신됨으로, RF 신호 수신 안정성 향상
  25. 수준 – SFN(7/ 8) 20 성능 테스트 실적 1차년도 Single

    타입 송신기를 Hot-Standby 송신기로 개조하여 UHD 실험국 환경 구축, 안정성 테스트 및 운용 적합성 검증(‘18.12.) - 3차년도 필드테스트 추진 계획 수도권 ATSC 3.0 전파환경 조사 및 SFN 중첩 환경 성능분석을 위한 필드테스트(‘18.10.) (실험국 안정성 확인) <KBS 백련 중계소 사이트 및 안테나> /21 Transmission Sites 10 수행 결과물의 질적 수준 – SFN(7/ 8) 20 추진실적 및 우수성 백련 중계소 실험국 구축 수도권 ATSC 3.0 이동수신 성능 테스트 ATSC 3.0 권역별 SFN 실험방송 계획 실적 1차년도 Single 타입 송신기를 Hot-Standby 송신기로 개조하여 UHD 실험국 환경 구축, 안정성 테스트 및 운용 적합성 검증(‘18.12.) - 3차년도 필드테스트 추진 계획 수도권 ATSC 3.0 전파환경 조사 및 SFN 중첩 환경 성능분석을 위한 필드테스트(‘18.10.) (실험국 안정성 확인) <Hot-Standby 송신기> <KBS 백련 중계소 사이트 및 안테나> Single 타입 송신기 (1차년도) 남산(송) 관악(송) 광교(송) 계양(송) 백련(중) 장위(중) 불광(중) 용문(송) 수도권 UHDTV 수신환경 개선 및 방송망 확장사업 결과
  26. 식장산 5kW 계룡산 2kW 우암산 2kW 흑성산 2kW 대전총국 대전문화방송

    TJB대전방송 충청남도 충청북도 515MHz(21) 시군권 방송망 구축 569MHz(30) 701MHz (52)
  27. https://pearltv.com/news/nextgen-tv-reaffirms-the-future-of-broadcast-televison-is-here-highlighting-signficant-industry-momentum-at-ces/ https://www.tvtechnology.com/news/ces-2022-hisense-debuts-its-first-nextgen-tvs https://www.businesswire.com/news/home/20201210005152/en/Five-Detroit-Broadcast-Stations-Collaborating-to-Launch-%E2%80%9CMotown-3.0-Test-Track%E2%80%9D-as-NEXTGEN-TV-Broadcasts-Begin-in-Motor-City https://www.mediatek.com/blog/mediatek-signs-partnership-test-agreement-with-nextgen-tv 중국 Hisense, ATSC 3.0 수신칩셋이 내장된

    상용 수신기 3종을 올여름 중에 출시하기로 발표. . 북미에는 현재 삼성, LG, 소니 상용 수신기 판매중 . 출시예정 모델 및 예정가격 U9H, U8H and U7H : $3,200, $1,100, $800 대만 MediaTek, NextGen TV와 Partnership Test Agreement (with Pearl TV) 을 체결하여 신규 수신기의 개발 및 출시 시간 단축 선언 Motown 3.0 Test Track (in Detroit), 일본 Sony와 함께 자동차 애플리케이션용 ATSC 3.0 플랫폼의 강인한 수신 특성 확인 . 서울지역에서 KBS/ETRI가 공동으로 필드테스트를 실시한 CXD2885 chip을 북미 자동차 산업의 중심인 Detroit에서 검증 . 4개 수신안테나 기반 Maximum Ratio Combining 기법 적용 (참고) 북미 ATSC 3.0 본방송 현황 2022.01. 현재 40개 지역, 인구커버리지 기준 45% 2022. 여름. 인구커버리지 기준 75% 달성 목표
  28. 9-1 KBS1 UHD 9-2 KBS1 HD UHD주조 PGM 대체주조 PGM

    멀티주조 PGM 9-3 KBS 1R 4K-UHD HEVC Encoder HD-SDI Quad 3G-SDI HD-SDI 2K-HD HEVC Encoder IP Multicast IP Multicast ATSC 3.0 IP-MUX IP Multicast IP Multicast ATSC 3.0 Broadcast Gateway IP Multicast IP Multicast PLP 0 /Subframe 0 PLP 1 /Subframe 1 고정수신 전용 이동수신 & 고정수신 겸용 2160 @59.94p 1080 @59.94i Frame Synchronizer HD-SDI 1080 @59.94p Frame Synchronizer LOGO Generator HD-SDI HD-SDI 1080 @59.94i LOGO Generator 3G-SDI 3G-SDI 239.255.9.xx 7-1 KBS2 UHD 7-2 KBS2 HD UHD주조 PGM DTV주조 PGM 4K-UHD HEVC Encoder HD-SDI Quad 3G-SDI 2K-HD HEVC Encoder IP Multicast IP Multicast ATSC 3.0 IP-MUX IP Multicast ATSC 3.0 Broadcast Gateway IP Multicast PLP 0 /Subframe 0 PLP 1 /Subframe 1 고정수신 전용 이동수신 & 고정수신 겸용 2160 @59.94p 1080 @59.94i Frame Synchronizer HD-SDI 1080 @59.94p LOGO Generator HD-SDI 1080 @59.94i 3G-SDI 239.255.7.xx 고정 수신할 경우, 모든 채널 시청 가능 9-1, 9-2, 9-3 / 7-1, 7-2 이동하면서 수신할 경우, 일부 채널만 시청 가능 9-1, 9-2, 9-3 / 7-1, 7-2 239.255.7.xx 239.255.9.xx 12.5Mbps 16.Mbps 2.5Mbps 1.5Mbps 2.5Mbps * HD-SDI : SMPTE ST 292:1998 * 3G-SDI : SMPTE ST 424:2012 • YouTube 권장 1080p59.94 스트리밍 서비스 기준 : 4.5Mbps @ MPEG-4 AVC 2021.07.19. UHD 다채널/모바일 시스템 구성 IP Mul tica st ATSC 3.0 Signaling (ESG)
  29. 15.55 콘텐츠도달률 고정수신 최소요구신호품질 ToV C/N[dB] 0 6.4 8.0 14.9

    27.0 저화질 DMB 고화질 DMB ATSC 1.0 DTV ATSC 1.0 ATSC 3.0 송신기 출력 최소 품질 9-2 HD 9-1 UHD 11-1 UHD 6-1 UHD 7.93 17.13 11.55 콘텐츠도달률 실내수신 9-2 HD 9-1 UHD 11-1 UHD 6-1 UHD 10.05 18.23 14.25 20.06 콘텐츠도달률 이동수신 15km/h 이상 KBS1 MBC SBS 9-2 HD 수신불가 (32k-FFT) 수신불가 (32k-FFT) 이동수신 마진 신호품질(C/N) 이란? 잡음 (Noise) 수신신호 (Signal) C/N 7-2 HD 7-1 UHD 7.93 7-2 HD 7-1 UHD 10.05 7-2 HD 이동수신 마진 KBS2 KBS1 MBC SBS KBS2 KBS1 MBC SBS KBS2 18.23 15.55 11.5 저화질 DMB UHD 모바일 채널과 고정수신 채널 수신율 비교
  30. UHD 모바일 채널 필드테스트 & UHD 혁신서비스 체험단 30분 혁신서비스

    체험단용 ATSC 3.0 모바일 수신기 [출처] https://blog.naver.com/with_msip/222456820699
  31. UHD 모바일 채널 필드테스트 [고정수신] 9-1 + 9-2 = 7-1

    + 7-2 15.55dB ≤ 빨간점 7.93dB ≤ 파란점 ≤ 15.55dB [실내수신] 9-1 + 9-2 = 7-1 + 7-2 18.23dB ≤빨간점 10.05dB ≤ 파란점 ≤ 18.23dB [고정수신] 7-1 [실내수신] 7-1 [고정수신] 9-1 [실내수신] 9-1 15.55dB ≤ 빨간점 17.13dB ≤ 빨간점 20.06dB ≤ 빨간점 18.23dB ≤ 빨간점 SONY 2-RX 안테나 9-1 이동수신 측정값 SNR 기준 (2021.08. ETRI 측정차 측정)
  32. [과제 4-①] 다채널방송(MMS) 확대: KBS 9-3 보이는 1Radio (원본데이터) 경찰청

    웹사이트 서버 제공 정보 (원본데이터) 기상청, 환경부/한국환경공단 웹사이트 서버 제공 정보 (최종 서비스 화면) 연동 데이터를 HD 화면으로 자동 생성한 결과
  33. 2021.12.01. MBC에서도 광고 없는 UHD MMS ‘MBC2 채널’ 신설키로 발표

    http://journal.kobeta.com/%eb%b0%95%ec%84%b1%ec%a0%9c-mbc-%ec%82%ac%ec%9e%a5-%eb%82%b4%eb%85%84%ec%97%90-%ea%b4%91%ea%b3%a0-%ec%97%86%eb%8a%94-mbc2-%eb%a7%8c%eb%93%a4-%ea%b2%83/
  34. 북미 NextGen TV 차량이동수신 필드테스트 경과 2021.11. Pearl TV LG

    Electronics, DigiCAP NRT Data Handoff Pearl TV SONY CXD2885GG-W 4-MRC Diversity 2020.11. KSBB-CD in Santa Barbara, CA 15kW, 491MHz (17) KFPH-CD in Phoenix, AZ 15kW, 599MHz (CH35) Motown 3.0 Open Test Track 2021.Summer Pearl TV SONY WMYD WKAR 평지 지형 산악 지형 Detroit, MI로 테스트 중심이 이동
  35. 북미 NextGen TV 차량이동수신 필드테스트 경과 2021.11. Pearl TV LG

    Electronics, DigiCAP NRT Data Handoff CXD2885GG-W 4-MRC Diversity Motown 3.0 Open Test Track 2021.Summer Pearl TV SONY WMYD WKAR Detroit, MI로 테스트 중심이 이동 2022.6. The Michigan Coast-to-Coast Data Delivery Drive Tests https://www.tvtechnology.com/news/nextgen-tv-michigan-coast-to-coast-30-test-proves-ip-data-delivery-to-moving-vehicles-to-be-viable The Scripps /Ion-owned Michigan State University integrated with other IP services to transport IP data, including media files and an HD video stream, seamlessly to a moving car traveling between four broadcast transmitters
  36. 북미 NextGen TV 차량이동수신 필드테스트 경과 2022.6. 테스트목적 : “Secure,

    flexible [and] reliable national datacasting network” 확인 Alchemedia SG = Washington D.C.에 Broadcast Services Core 구축. Nexstar = 미시간 Grand Rapids 지역에 WXSP, WOLP 두 군데 스테이션 제공 DigiCAP & Triveni = ATSC 3.0 Headend 시스템 제공 Heartland Video System = 테스트 기간 Headend 시스템 설치와 운영 담당 KenCast = 독자 특허기술인 Fazzt FEC를 통해서 Packet-level AL-FEC 기술을 제공, 안정적인 수신 지원 SONY = 차량 이동 수신에 최적화된 4-Rx MRC Diversity 모바일 수신칩셋 지원 Crown Castle = 타워, 광회선 인프라 구축 등 필드 테스트에 필요한 기술 지원 https://www.tvtechnology.com/news/nextgen-tv-michigan-coast-to-coast-30-test-proves-ip-data-delivery-to-moving-vehicles-to-be-viable WMYD WKAR The Scripps /Ion-owned Michigan State University WOLP Nexstar WXSP Nexstar 2021.11. 테스트는 Pearl TV 소속 WMYD, WKAR 2군데 스테이션 대상으로 실시 2022.06. 테스트는 WMYD, WKAR + Nexstar 소속 WXSP, WOLP 총 4군데 참여 Grand Rapids
  37. 북미 규격 송출시스템 @ KBS 시청자광장 ATSC 3.0 오디오 코덱은

    복수표준 A/342 Part 2 AC-4, A/342 Part 3 MPEG-H 우리나라에서는 MPEG-H만 단독으로 채택 미국에서는 AC-4를 주로 사용 TTAK.KO-07.0127_R3 A/330:201 6 A/330:2019a Payload Base Header Additional Header 우리나라 Length == 73 (0x49) 북미 Length == 68 (0x44) 2 Bytes 5 Bytes Total Length == 75 Bytes 68 Bytes ATSC 3.0 75’’ UHDTV CH52 (701MHz) 직접수신 KBS MMS 9-2 MarkOne Smartphone KBS MMS 9-2 3G-SDI [email protected] ATSC 3.0 IP-MUX ATSC 3.0 송중계소 ATSC 3.0 Broadcast Gateway ATSC 3.0 Exciter CH24 (533MHz) 직접수신 [참고] ATSC 3.0, 우리나라와 미국의 차이점은? (오디오 코덱) 우리나라 MPEG-H, 미국 AC-4 (ALP 패킷길이) 우리나라는 ALP Additional Header 길이 5 Bytes를 Payload로 간주 ATSC 3.0 2K-HD HEVC Encoder 미국 AC-4 ALP Packet Length Length
  38. [과제 4-②] 지상파 UHD 방송망을 활용한 이동형 서비스 도입 ETRI

    KBS 2021.08. 2022.05. SKT, Cast.era KBS UHD 혁신서비스 본방송 파라미터 수도권 수신환경 조사 우리나라 삼성전자, LG전자, 인도 Saankhya Labs, 일본 SONY 등 현존하는 ATSC 3.0 수신칩셋 비교 성능 평가 9-3 KBS보이는1라디오 채널 위치 기반 맞춤광고(Target Ad) 온에어 테스트 Saankhya 1-Rx SONY 4-Rx MRC SONY 1-Rx LGE 1-Rx
  39. [과제 4-②] 지상파 UHD 방송망을 활용한 이동형 서비스 도입: KOBA2022

    전시 65 KOBA 2022 / KBS 전시부스 부스를 방문한 관람객 차량 내 모바일 직접수신 시연
  40. (참고) 북미 NextGen TV 차량이동수신 필드테스트 경과 2022.6. 테스트목적 :

    “Secure, flexible [and] reliable national datacasting network” 확인 Alchemedia SG = Washington D.C.에 Broadcast Services Core 구축. Nexstar = 미시간 Grand Rapids 지역에 WXSP, WOLP 두 군데 스테이션 제공 DigiCAP & Triveni = ATSC 3.0 Headend 시스템 제공 Heartland Video System = 테스트 기간 Headend 시스템 설치와 운영 담당 KenCast = 독자 특허기술인 Fazzt FEC를 통해서 Packet-level AL-FEC 기술을 제공, 안정적인 수신 지원 SONY = 차량 이동 수신에 최적화된 4-Rx MRC Diversity 모바일 수신칩셋 지원 Crown Castle = 타워, 광회선 인프라 구축 등 필드 테스트에 필요한 기술 지원 https://www.tvtechnology.com/news/nextgen-tv-michigan-coast-to-coast-30-test-proves-ip-data-delivery-to-moving-vehicles-to-be-viable WMYD WKAR The Scripps /Ion-owned Michigan State University WOLP Nexstar WXSP Nexstar 2021.11. 테스트는 Pearl TV 소속 WMYD, WKAR 2군데 스테이션 대상으로 실시 2022.06. 테스트는 WMYD, WKAR + Nexstar 소속 WXSP, WOLP 총 4군데 참여 Grand Rapids
  41. UHD 방송망을 통해 재난정보는 이미 이동하면서 수신 가능합니다. KBS1 채널을

    직접 수신하여, 재난경보메시지 표시 중 (서울시내버스 463번에서 촬영)
  42. ATSC 3.0 Encoder KBS여의도 ATSC 3.0 송신기 ATSC 3.0 차량수신기

    ✓ 광고 시작 시각 (Start Time) ✓ 광고 길이 (Duration) 위치 기반 광고서버 5G-CDN 권역 경위도 기준점 (Longitude, Latitude) 시청자 특징 & 맞춤 URL UserGroup#1 (50대, 남성) UserGroup#2 (30대, 여성) 1 126.9158961 37.5281082 http://cdn.xxx.xxx./ AREA1_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA1_222.mp4 2 126.9208775 37.5312489 http://cdn.xxx.xxx./ AREA2_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA2_222.mp4 3 126.9208775 37.5312489 http://cdn.xxx.xxx./ AREA3_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA3_222.mp4 4 126.9158961 37.5281082 http://cdn.xxx.xxx./ AREA4_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA4_222.mp4 5 126.9158961 37.5281082 http://cdn.xxx.xxx./ AREA5_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA5_222.mp4 (1) GPS 위도, 경도 User_Key (2) 해당 위치에 맞는 광고정보 URL 위치 기반 광고서버 DB (예시) 서버 Request 정보를 토대로 하는 이동수신 시청자 실시간 현황판 [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 맞춤형 광고 방송 MMT 헤더 내 프로그램 시각 정보 송출 후 위치 기반 대체 광고 시연
  43. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 끊김없는 방송시청 지상파 직접수신 ATSC

    3.0 수신기 5G 통신망 지상파 수신영상 5G 수신영상 지상파 수신영상 음영지역 끊김 (터널/지하) ATSC3.0 방송망 7-1 UHDTV 5G 이동통신망 5G 수신영상 끊김없는 시청 가능
  44. [참고] 커넥티드 카 & 차량용 OTT 협력 사례 https://www.etnews.com/20221128000028 https://www.hyundai.co.kr/news/CONT0000000000054671

    콘텐츠웨이브 최대주주는 SK스퀘어로 지분 36.36% 지상파 방송 3사가 각각 21%대 지분 티맵모빌리티 최대주주는 SK스퀘어로 지분 66.26%
  45. ATSC 3.0 혁신서비스 시연 @ KOBA 2022 지상파 UHD 스마트폰

    직접수신 시연 @ KBS시청자광장 OneMedia & 싱클레어 공동 : ATSC 3.0 표준 기반 Radio 직접수신 서비스 시연 (NAB 2023) (2022.12.) 1세대 수신칩 (2020.10.) ▼ 2세대 개선칩 (2022.10.) < KBS1 ATSC 3.0 기반 다채널/모바일/양방향 서비스 구성 > 고정수신+양방향 이동수신+양방향 데이터방송 9-1 KBS1 UHD + TIVIVA 9-2 KBS1 HD (9-1 동일편성 동시방송) 재난경보* KBS, 국내 유일 UHD 혁신서비스 온에어 중 ATSC 3.0 차량 직접수신 시대는 분명 열릴 겁니다.
  46. ATSC 3.0 이동 직접수신을 위한 KBS의 노력 2021.09.16. SKT, Cast.era와

    ‘ATSC 3.0-5G 방통 융합’ 전략적 MoU 협약 2022.03.02. KBS공사창립일 지상파 UHD 스마트폰 직접수신 시연 및 세미나 9-2 재난전문채널
  47. ATSC 3.0 이동 직접수신을 위한 KBS의 노력 2022.05.26. SBG 그룹

    방문 및 ATSC 3.0 협력 결과 시연 2022.06.09. ATSC NextGen Broadcast Conference 2023 @ 미국 Detroit Hyundai Mobis has developed, tested and announced the first ATSC 3.0 receiver-equipped vehicles will be on the road in the United States next year ATSC 의장 2022.06.29. KOBA2022 모바일 직접수신 차량 시연 2022.12. 대한민국 서울 & 미국 Washington D.C. 모바일 직접수신 차량 순차 시연 서울 여의도 미국 Wahsington D.C. We already developed a prototype for a vehicle TV system, and mass production will be ready for us to start.
  48. CES 2023 ATSC 전시부스 벽 안쪽 내부 Broadcast App 지역기반

    생활정보 (날씨 등) 양방향 서비스 메 뉴 AEAT 재난경보메시지 온에어 직접수신 영상 교통정보 재난 부가정보 Broadcast App In-Vehicle Receiver In-Vehicle Receiver 디스플레이 시작화면 앞좌석은 영상 OFF 소리만 청취 뒷좌석은 영상OK 전기차 충전기용 사이니지 다양한 서비스 제공 => Free EV Charging
  49. 벽 안쪽 내부 라디오 프로그램 전용 TIVIVA 지역기반 생활정보 (날씨

    등) 양방향 서비스 메뉴 TIVIVA In-Vehicle Receiver 앞좌석은 영상OFF 소리만 청취 뒷좌석은 영상OK
  50. TIVIVA 1.0 TIVIVA 2.0 TIVIVA 3.0 2017년 11월 2018년 2월

    2022년 9월 2016. 콘텐츠연합플랫폼 기획, 제작 ✓ ATSC 3.0 기반 IBB 표준으로 구현 ✓ Pooq TV 방송사 통합 UI 기반 ‘UHD 홈포털’ 제공 2017. 방송3사 UHD추진단 공동 기획 ✓ 채널 전환, 진입시에 자동 Pop-Up 되는 Mini-Launcher 도입 ✓ 홈포털 디자인을 개선하고, 사용자 시청이력 분석 후 개인화 제공 2019. KBS 기획, 자체 구현 ✓ 개별 방송사 상황에 맞게 Mini-Launcher 구성, 운영 자율성 제공 ✓ 실시간 스트리밍 서비스를 통해 유연한 BB채널 확장 가능 Mini-Launcher UHD홈포털 [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 양방향 IBB 서비스
  51. ✓ 방송3사 공통 UI 7-1(KBS2), 11-1(MBC), 6-1(SBS) 서비스 중 ✓

    프로그램과 무관한 비디오 클립 위주 선택된 클립은 WAVVE APP으로 자동 연결 즉, WAVVE가 운용하는 서비스 포털 성격이 강함. TIVIVA 3.0 = TIVIVA mini Mini Launcher TIVIVA 2.0 ✓ 방송사가 직접 운영, 프로그램별 스케쥴 맞춤 UI 필요시 9-1(KBS1), 9-2, 9-3, 7-1(KBS2)에 운영 9/1 현재 [9-1] 인간극장, 아침마당, 무엇이든, 일일드라마, 6시내고향, 한국인의 밥상 [7-1] 2TV생생정보, 저녁 예능, 저녁 드라마 등 ✓ 비디오 클립(VOD) 뿐만 아니라, 정보 웹페이지(TV출연 맛집) , 라이브 스트리밍 채널(멀티캠, 미편성경기) , 등 자유도가 높음. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 양방향 IBB 서비스
  52. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 주요 이벤트 맞춤형 IBB 운영

    누리호 IBB ‘멀티 CAM 화면’ 프로야구 IBB ‘멀티 CAM 화면’ KBS 7시 지역 뉴스 서비스
  53. 08.09. 5th Typhoon 08.26.~24. 6th Typhoon 09.02.~03. 7th Typhoon 09.06.~07.

    8th Typhoon IBB Access Data on Daily Basis [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 시청접속 데이터 확보 Weekend Weekend Weekend Weekend Weekend ESG Access Data on Daily Basis
  54. ESG 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000

    9000 10000 0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 KBS1 KBS2 IBB 11-28 한국:가나 12-03 한국:포르투갈 12-10 브라질 12-11 프랑스 잉글랜드 12-18 폐막식 11-24 한국:우루과이 12-06 한국:브라질 ESG 접속세션 IBB 접속세션 [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 시청접속 데이터 확보
  55. ATSC 3.0 기반 지상파 UHD 전송 기술 표준 문서번호 문서

    이름과 의미 A/321 System Discovery and Signaling ATSC3.0 전송 프레임 시작점 정의 A/322 Physical Layer Protocol 입력된 BBP 스트림을 OFDM 방식으로 송신하는 Exciter 동작 규격 정의 A/324 Scheduler / Studio to Transmitter Link 입력된 ALP 스트림을 BBP로 가공하고, 다수 개의 SFN 송신기를 제어하기 위한 Broadcast Gateway 동작 규격 정의 A/325 Recommended Practice: Lab Performance Test Plan 수신 성능을 실험실 수준에서 평가하기 위한 측정 항목, 실험 절차 정의 A/326 Recommended Practice: Field Test Plan 수신 성능을 필드테스트를 통해 평가하기 위한 측정 항목, 실험 절차 정의 A/327 Recommended Practice: Guidelines for the Physical Layer Protocol 물리계층 기준 성능과 개별 요소 기술의 상세 해설을 담음.
  56. Broadcast Gateway와 SFN 송신기들 연결 [출처] A/324: (Doc. S32-266r18) S32-Scheduler

    / Studio to Transmitter Link, November 14, 2016. Single or Multiple Transmitters Studio Infrastructure Broadcast Gateway System Manager Studio Entities Quasi-static Configuration Delivery Metadata Content and Signaling Studio Interface STL Interface Configuration Interface 본사/총국에 설치하는 장비 각 송신소에 설치하는 장비 MMT/ ROUTE RTP/UDP/IP BBP BaseBand Packet RTP/UDP/IP ALP
  57. ATSC 3.0 Headend 신호흐름도: 전체 Baseband STLTP /RTP/UDP/IP STLTP /RTP/UDP/IP

    RF ATSC 3.0 UHDTV PTP/UDP/IP IP Multicast 기반 On-Air 송신소 중계소 GPS 연주소 Headend GPS * STLTP : Studio to Transmitter Link Transport Protocol * PTP : Precision Time Protocol ; IEEE1588v2 IP전용회선 자영M/W
  58. ATSC 1.0 (현 DTV 방송) ATSC 3.0 (UHD 방송) ATSC3.0

    표준은 IP프로토콜을 사용하므로, 통신망과 연동이 쉽다.
  59. ATSC 3.0 서비스 정보 추출 방법 ▪ ATSC 3.0 표준에서

    최상위 시그널링은 LLS(Low-Level Signaling)이며, 고정 IP [224.0.23.60:4937]로 전송 됨. Wireshark 상에서 해당 패킷을 디코딩 해보면, 아래와 같이 SLT 정보를 확인할 수 있음. <BroadcastSvcSignaling slsDestinationIpAddress=“239.255.8.28” slsDestinationUdpPort=“5000” > 이 정보를 통해 AEAT 메시지에 연계된, 방송망을 통해 전송되는 값이 있음을 파악할 수 있음. Service-List Table
  60. ATSC 3.0 서비스 정보 추출 방법 ▪ ATSC 3.0 표준에서

    최상위 시그널링은 LLS(Low-Level Signaling)이며, 고정 IP [224.0.23.60:4937]로 전송 됨. Wireshark 상에서 id=0x04에 해당 패킷을 디코딩 해보면, 아래와 같이 AEAT 정보를 확인할 수 있음. <AEAT priority=“0” > 을 통해 테스트메시지임을, <AEAText>경보방송 테스트입니다. ~ </AEAText> 을 통해 실제 발령된 메시지를 확인할 수 있음. 이 때, 재난메시지는 암호화 되지 않은 평문으로 송출된다. <Media url="KBS2_aeatimage.png" contentType="image/png" contentLength="24892"/>을 통해 재난메시지와 연계된 PNG 확장자의 이미지파일이 존재함을 알 수 있다. 이 때, 해당 파일은 별도로 전송되는 239.255.8.28:5000을 통해 획득된다. Advaned Emergency Alert Table
  61. ATSC 3.0 Headend 신호흐름도: 1TV 본사 본사 주조 UHD PGM

    4K-UHD HEVC Encoder 12G-SDI ATSC 3.0 IP-MUX ATSC 3.0 Broadcast Gateway 2160 @59.94p 239.255.10.xx 12.5Mbps IP Multicast 239.255.9.xx IP Multicast 본사 주조 HD PGM PTP 9-2 9-1 4.0Mbps 239.255.10.xx IP Multicast ATSC 3.0 Closed Caption Encoder IP Multicast 239.255.9.xx ATSC 3.0 BC-ESG Encoder IP Multicast 239.255.9.xx ATSC 3.0 ESG Manager ATSC 3.0 Signaling Manager ATSC 3.0 Signaling Encoder IP Multicast 224.0.23.60:4937 LLS BC-ESG 속기사 자막데이터 IP Multicast 239.255.9.xx 239.255.9.xx IP Multicast 239.255.9.xxx :5000 IP Multicast GPS M/W 전용회선 239.255.9.xxx :5000 ATSC 3.0 Exciter SYNC Generator IP Multicast RF STLTP 분배 스위치 Headend 스위치 [PLP#1] 고정수신 9-1 [PLP#0] 이동수신 9-2 본사 송출운행 관리자 수동입력 PLP#0 PLP#1 PLP#0 PLP#1 Serial-to-IP 2K-HD HEVC Encoder 3G-SDI 1080 @59.94p
  62. ATSC 3.0 Headend 신호흐름도: 1TV 청주 주조 UHD PGM 4K-UHD

    HEVC Encoder 12G-SDI ATSC 3.0 IP-MUX ATSC 3.0 Broadcast Gateway 2160 @59.94p 239.255.10.xx 12.5Mbps IP Multicast 239.255.9.xx IP Multicast 본사 주조 4K-Encoder PTP 9-2 9-1 3.0Mbps 239.255.10.xx IP Multicast ATSC 3.0 Closed Caption Encoder IP Multicast 239.255.9.xx ATSC 3.0 BC-ESG Encoder IP Multicast 239.255.9.xx ATSC 3.0 ESG Manager ATSC 3.0 Signaling Manager ATSC 3.0 Signaling Encoder IP Multicast 224.0.23.60:4937 LLS BC-ESG 속기사 자막데이터 IP Multicast 239.255.9.xx 239.255.9.xx IP Multicast 239.255.9.xxx :5000 IP Multicast GPS M/W Eurotek 239.255.9.xxx :5000 ATSC 3.0 Exciter SYNC Generator IP Multicast RF STLTP 분배 스위치 Headend 스위치 고정수신 9-1 이동수신 9-2 본사 송출운행 관리자 수동입력 PLP#0 PLP#1 PLP#0 PLP#1 Serial-to-IP
  63. ATSC 3.0 Headend 신호흐름도: 2TV 239.255.7.30: 5000 IP Multicast GPS

    M/W Eurotek 239.255.7.xxx :5000 ATSC 3.0 Exciter IP Multicast RF STLTP 분배 스위치 고정수신 7-1 본사 주조 BGW
  64. 4K-UHD HEVC Encoder A 9-2 ENC (A) 4K-UHD HEVC Encoder

    B CAS (M) (DIGICAP) SIG/ESG ENC (M) (AIRCODE) CAPTION ENC (M) (DIGICAP) IP MUX (M) (AIRCODE) CAS (S) (DIGICAP) SIG/ESG ENC (S) (AIRCODE) CAPTION ENC (S) (DIGICAP) IP MUX (S) (AIRCODE) BGW (M) (ATBIS) BGW (S) (ATBIS) BGW C/O (ATBIS) NETWORK S/W (LINK#1) (CISCO) NETWORK S/W (LINK#2) (CISCO) SIG/ESG MGR (M,S) (AIRCODE) 본사 UHD주조 STLTP STLTP 12G-SDI 12G-SDI MMT/UDP/IP MMT/UDP/IP MMT/UDP/IP MMT/UDP/IP LLS/UDP/IP ROUTE/UDP/IP MMT/UDP/IP MMT/UDP/IP MMT/UDP/IP LLS/UDP/IP MMT/UDP/IP ROUTE/UDP/IP * CAS : Common Encryption Scrambler PGM PGM LLS/UDP/IP MMT/UDP/IP ROUTE/UDP/IP ATSC 3.0 Headend 주/예비 구성도 LLS/UDP/IP ROUTE/UDP/IP MMT/UDP/IP 9-2 ENC (B)
  65. • Signal & ESG Manager로 부터 Signal 정보와 ESG 정보를

    수신 • ATSC 3.0 전송 프로토콜로 Signal 및 ESG 정보 송출 제어영역 파일정보영역 송출데이터정보 영역 / 로그 정보영역 Signal & ESG ENCODER: ATSC 3.0 표준에 맞게 변환 후 송출
  66. 106 9-1 ESG 9-2 LLS LLS Input 239.255.9.10 5000 LLS

    Output 224.0.23.60 4937 ATSC 3.0 IP-MUX
  67. 전국 ATSC 3.0 SFN 모니터링 시스템 : 실시간 Dashboard 1TV는

    ‘우리 지역’ 위주로, 2TV는 ‘본사’와 ‘우리 지역’을 동시에 확인
  68. 전국 ATSC 3.0 SFN 모니터링 시스템 : 실시간 Dashboard 1TV는

    ‘우리 지역’ 위주로, 2TV는 ‘본사’와 ‘우리 지역’을 동시에 확인
  69. ATSC 3.0 전국 SFN 통합모니터링 구성 (본사) BGW (A) BGW

    (B) IP-C/O IP3 IP4 IP1 IP2 UHD주조 전송SW(M) UHD주조 전송SW(B) IOR M/W(8G) IOR M/W(11G) 송신기 (A) 송신기 (B) TACU UHDTV RF 온에어 IP전용 M/W 본사 UHD 주조 전송망/분배망 본사 직할 송·중계소 PTP에 동기화된 STLTP 모니터링 장치 <StreamWatch> GPS에 동기화된 STLTP/RF 모니터링 장치 <StreamWatch> or <CLA3-SM1000N> ATSC 3.0 통합모니터링 마스터 시스템 PTP GPS 송신소 전송SW(B) 송신소 전송SW(M) STL STL STL STATUS (KBS 내부 사설망) STATUS (VPN 또는 이동통신네트워크)
  70. 대구송출센터 주조 기계실 M/W실 M / W 제어회선VPN 스위치 [1TV]

    대구총국 연주소 UHD송출기계실 [1TV] 본사 주조정실 GW/205.16.1.1 제어회선VPN 스위치 GW/205.24.2.1 DB서버 웹서버 ETH10/205.24.2.40 ETH09/205.24.2.41 ETH09/205.16.1.40 ATSC 3.0 BGW 12G-SDI (Quad 3G-SDI) STLTP 분배용 스위치 DSTP 입력용 스위치 STLTP 분배용 스위치 (Multicast) 239.255.9.133 [1TV] 팔공산 송신소 모니터링장치 M / W STLTP 분배용 스위치 ATSC 3.0 송신기 PTP SYNC Generator VPN망 KT 모니터링장치 TxID 0600 ETH09/205.16.2.40 제어회선VPN 스위치 GW/205.16.2.1 GPS SYNC Generator 701MHz 701MHz (Multicast) 239.255.9.133 VPN망 상향 11.???GHz 701MHz 제어회선VPN 스위치 GW/205.24.1.1 본사 네트워크운영부 VPN망 전국 SFN 통합 모니터링 시스템 : 대구총국 1TV 구축 예시
  71. 대구송출센터 주조 기계실 M/W실 M / W 제어회선VPN 스위치 [2TV]

    대구총국 연주소 UHD송출기계실 [2TV] 본사 주조정실 GW/205.16.1.1 제어회선VPN 스위치 GW/205.24.2.1 DB서버 웹서버 ETH10/205.24.2.40 ETH09/205.24.2.41 ETH09/205.16.1.43 ATSC 3.0 BGW STLTP 분배용 스위치 DSTP 입력용 스위치 STLTP 분배용 스위치 (Multicast) 239.255.7.30 [2TV] 팔공산 송신소 모니터링장치 M / W STLTP 분배용 스위치 ATSC 3.0 송신기 PTP SYNC Generator VPN망 KT 모니터링장치 TxID 0600 ETH09/205.16.2.43 제어회선VPN 스위치 GW/205.16.2.1 GPS SYNC Generator 768MHz 768MHz (Multicast) 239.255. 7.30 VPN망 상향 11.???GHz 768MHz 제어회선VPN 스위치 GW/205.24.1.1 본사 네트워크운영부 VPN망 ETH09/205.24.2.43 모니터링장치 PTP SYNC Generator (Multicast) 239.255. 7.30 CDR 전국 SFN 통합 모니터링 시스템 : 대구총국 2TV 구축 예시
  72. UHD SFN 전국 통합 모니터링 - 사업 완료 후 안정화

    작업중 - AROS PC 에서 웹브라우져 접속 가능 UHD1TV 접속 IP 전국 UHD1TV 모니터링 205.24.2.111:2830/dashboard.html 전국 UHD2TV 모니터링 205.24.2.222:2830/dashboard.html
  73. 119 방송기술교육원 미래방송기술 교육 UHD 주조종실 - UHD주조 전송 SW

    - Main SW : StreamWatch Lite - Backup SW : CLA3-SM1000N Backup Main STL분배망 (IOR; 수도권 1, 2TV 분배) - 관악산, 남산, 용문산 송중계소 - 8G MW 전송 SW - 11G MW 전송 SW - StreamWatch Lite (Main/Bakcup) STL분배망 (CDR; 전국 2TV 분배) - StreamWatch Advanced (Main/Backup) Main Backup 8G Main 8G Backup 11G Main 11G Backup Backup Main 1TV 2TV 전국 SFN 통합 모니터링 시스템 : 본사에 설치된 원격장치
  74. 122 방송기술교육원 미래방송기술 교육 {"pushkey":"","status":{"rf":{},"dstp":[{"plp_id":0,"plp_bitr ate":1166832,"lls_bitrate":18512,"lls_bsid":1041},{"plp_i d":1,"plp_bitrate":16577184,"lls_bitrate":18512,"lls_bsi d":1041}],"service":[],"recovery":[],"error":[],"event":[],"d evice":{"device_ip":"192.168.104.122","rf_status":99,"t otal_bitrate":18410410,"error_state":0,"utc_dt":"2020-

    11-11 01:36:03.175","net_input_status":1,"timesync_state":1 ,"leap_second":37,"local_dt":"2020-11-11 10:36:03.175","power_alarm":1},"stltp":{"stl_fec_state": "4x8","stltp_ip":"239.255.9.30","txid_seed":"1","network _delay_min":"4.8","stltp_port":5000,"network_delay_no w":"9.2","max_net_delay":"599.8","packet_drop_count": 0,"wakeup_bit":"00","stltp_bitrate":18410410,"l1d_bsid" :1041,"l1d_version":1,"network_delay_max":"23.0","stl_ fec_repair_count":0,"txid_injection_lvl":"21.0","txid_gro up":0}}} 원격 모니터링 장치가 매초 JSON 포맷으로 계측값 전송 DB 서버 WEB 서버 ✓ 데이터 수집 및 시스템 연동 ✓ 수집된 모니터링 데이터 분석 ✓ 마스터 서버 1대당 모니터링 장비 20대 이상 연동 가능 전국 SFN 통합 모니터링 시스템 : 본사에 설치된 중앙서버
  75. 전국 UHD 네트워크스위치 통합 관제 • 접속 URL : http://205.24.2.100:8080/dashboard/view.do?no=262

    • 원격제어 VPN 망에서 접속 가능 (AROS PC 에서 접속 가능)
  76. ATSC 1.0 방송망 운영 관점에서 “주조–분배망–송신소” ATSC 1.0 A/78a ATSC

    Recommended Practice: Transport Stream Verification Priority of faults TOA (transport stream off-air) POA (program off-air) CM (component missing) QOS (quality of service) TNC (technically nonconformant) The connection between the emission remultiplexer and the 8-VSB modulator is the reference analysis point assumed in this document, as shown in Figure 2.1. 송신소 주조정실
  77. ITU 핸드북에서 정의하고 있는 세대별 지상파 방송 시스템 구조 Note

    that with the advent of advanced 2nd generation transmission and modulations systems an additional block is to introduced between service multiplex and transport, the so-called Gateway. 1세대 방송시스템 2세대 방송시스템 Exciter Exciter
  78. Quad 3G- SDI Quad 3G- SDI 12G-SDI MSW (IKEGAMI) HD

    MUX 주/예 (V+A) (59.94i -> 59.94p) UP-SCALER 주/예 (4K 변환) RACK 1 59.95i / AES RTP/UDP/IP MXF파일 UHD송출서버 (4K-UHD PLAYER) 12G-SDI 1920×1 080 3840×2 160 FS(4ea) (Frame- Synchronizer) 12G-SDI IP (TICO) ① HD PGM ② UHD부조 (TS-2 /TS-12) ③ 사전제작 RACK 2 RACK 2 Quad 3G-SDI IPG 3901(4ea) (V+A) (IP -> SDI) 3840×2 160 SONY XAVC class300(600Mbps) EMS (Evertz) 4K-UHD HEVC ENCODER (KAI-MEDIA) Quad 3G- SDI 12G-SDI TIVIVA (Elemental) CLEAN 5대광역권 (CDR) RACK 5 UHD주조정실 RACK 6 UHD주조정실 RACK 3 ATSC 3.0 본사 베이스밴드 구성
  79. EMS (Evert z) HEVC- ENC (A) Quad 3G- SDI 12G-SDI

    UHD주조 M S W U H D 1 T V CDR Quad 3G-SDI V D A Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI 5대 광역권 KT: 대전/ 광주/제주 LG: 부산/ 울산/대구 MNC Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI 중계 RETURN(주) VSM RETURN(주) KT( 주) KT(예비) Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI 중계 RETURN(예비) VSM RETURN(예 비) LG- U+(주) LG-U+(예 비) HEVC- ENC (B) V D A V D A 주 회선 예비 회선 ATSC 3.0 1TV 베이스밴드 분배
  80. 4K-UHD HEVC Encoder UP-SALER (For A) 3G C/O (GV) 스크

    롤(CG) F/S 예비 (SAM) F/S 주 (SAM) Quad 3G-SDI 3840×2160 Quad 3G-SDI 3840×2160 HD-SDI NET (본사) Quad 3G-SDI Quad 3G-SDI Aux Out1 Tektronix W/F UP-SALER (DSB) UP-SALER (DSB) HD-SDI UP-SALER (DSB) 로컬 MSW(12G) Gear Box 12G-SDI 12G-SDI 12G-SDI 12G-SDI 12G-SDI Gear Box - S D I 로컬1 NET2 NET1 로컬2 Aux: IN or PGM Quad 3G 지역 1UHD 주조 ATSC 3.0 지역 1TV 베이스밴드 구성 UDP/IP
  81. ATSC 3.0 방송망 운영 관점에서 “주조–분배망–송신소” BGW (A) BGW (B)

    IP-C/O IP3 IP4 IP1 IP2 UHD주조 전송SW(A) UHD주조 전송SW(B) IOR M/W(8G) IOR M/W(11G) 송신기 (A) 송신기 (B) TACU UHDTV RF 온에어 에어코드 ATSC 3.0 DECODER 마루이엔지 ATSC 3.0 DECODER BGW로그 IP-C/O 로그 DSBroadcast ATSC 3.0 DECODER EXCITER 로그 DSBroadcast ATSC 3.0 DECODER 송신소/TVR M/W(11G) 마루이엔지 ATSC 3.0 DECODER 전송SW(A) IP전용 M/W TELEVIEW ATSC 3.0 DECODER 마루이엔지 ATSC 3.0 DECODER M/W(8G), 클레버로직 ATSC 3.0 DECODER 전송SW(B)
  82. UHD주조종실 - Baseband - Headend - 디코더 - 멀티뷰어 STL

    분배망 (IOR) - STL 전송스위치 - 디코더 ATSC 3.0 방송망 운영 관점에서 “주조–분배망–송신소”
  83. BGW(Broadcast Gateway) 의 주요 기능 ✓ [Baseband Packet] 비디오/오디오/데이터 채널

    UDP/IP패킷을 수신하여 수신조건별로 해당 PLP로 할당 ✓ [Preamble Packet] 각 PLP/Subframe의 물리계층 전송 파라미터를 설정하고, 전송률[Mbps] 결정 ✓ [Timing & Management Packet] SFN 조건 충족을 위한 송신기 제어정보 전송 Baseband Preamble Timing & Management LMT
  84. [SFN 조건 #1] 똑같은 데이터 [출처] A/322: (Doc. S32-230r66) Physical

    Layer Protocol, March 21, 2017 Input Formatting 중앙 집중화 TDM FDM TFDM=TDM+FDM BBP 생성 전송 다중화 시그널링
  85. System Manager Broadcast Gateway Studio Interface Quasi-static Configuration figuration Interface

    SFN Interface Scheduler STL TP MUX Bootstrap Generator Preamble Generator Baseband Formatting Per PLP Buffer SFN TP Sender Delivery Metadata Schedule Timing Information Preamble Information ALP PLPs BBP (STL TP) RTP/UDP/IP Exciter for SFN STL TP DEMUX SFN TP Receiver STL Pre-Processor RTP/UDP/IP Functional Block of Input Formatting ALP Encapsulation (and Compression) E Functional Block of Input Formatting Functional Block of Input Formatting ALPs 전송파라미터 설정 OK! 전송파라미터 설정 NO! ATSC3.0 송신계통 장비 상세 구성도: Broadcast Gateway
  86. (참고) 송신기 N대와 Broadcast Gateway 1대 IBC KBS KBS 광교

    남산 관악산 GPS ATSC3.0 Exciter GPS ATSC3.0 Exciter GPS Broadcast Gateway PTP ✓ SFN은 모든 장비들이 “똑같은 시계를 사용(동기화)” 해야 한다. = GPS 신호 또는 PTP 시간을 기준으로 삼음 결론적으로, 국제원자시 TAI 시각에 시각 동기화 ✓ 모든 송신기들은 입력 신호 중 Timing Data Packet과 Preamble Data Packet을 Parsing하여 그 값과 동일하게 송신기를 설정해야 한다. = 반드시 STL Interface 사용으로 송신기 설정 개별 송신기에서 송신파라미터 설정 안 됨 ∴ 모든 송신파라미터 설정은 Broadcast Gateway에서만! GPS ATSC3.0 Exciter SFN 조건 #2 똑같은 시간 SFN 조건 #1 똑같은 데이터 SFN 조건 #3 똑같은 주파수 * PTP = IEEE1588v2 PTP(Precision Time Protocol)
  87. ATSC 3.0 방송망 운영 관점에서 주요 관리항목 본사 UHD주조 IP전용회선

    자영M/W 송신소 중계소 STLTP /RTP/UDP/IP STLTP /RTP/UDP/IP RF Broadcast Gateway 관리장치 L3 Switch Exciter ATSC 3.0 UHDTV 관리항목 ✓ PTP SYNC ✓ BGW출력신호 안정화 연관표준 A/324 A/322 - ✓ 스위치포트 Shutdown (2021년 현재, 국내표준화 중) PTP/UDP/IP ✓ GPS SYNC ✓ SFN의 3가지 조건 . Packet Sequence Error (Packet Drop) . Network Delay 변동 허용범위 초과 . 동일 주파수 조건 GPS IP Multicast 기반 RF Mute
  88. ▪ Transmitter Center Frequency shall be maintained at the nominal

    Center Frequency ±0.5Hz, with a long-term-averaged error of zero [A/324] 139 Oscillators available for Meinberg GPS Receivers / Time Servers: TCXO, OCXO, Rubidium TCXO OCXO LQ OCXO SQ OCXO MQ OCXO HQ OCXO DHQ Rubidium (only available for 3U models) short term stability (τ = 1 sec) 2·10-9 1·10-9 5·10-10 2·10-10 5·10-12 2·10-12 2·10-11 accuracy of PPS (pulse per sec) < ±100 ns < ±100 ns < ±50 ns < ±50 ns < ±50 ns < ±50 ns < ±50 ns phase noise 1Hz -60dBc/Hz 10Hz -90dBc/Hz 100Hz -120dBc/Hz 1kHz -130dBc/Hz 1Hz -60dBc/Hz 10Hz -90dBc/Hz 100Hz -120dBc/Hz 1kHz -130dBc/Hz 1Hz -70dBc/Hz 10Hz -105dBc/Hz 100Hz -125dBc/Hz 1kHz -140dBc/Hz 1Hz -75dBc/Hz 10Hz -110dBc/Hz 100Hz -130dBc/Hz 1kHz -140dBc/Hz 1Hz < -85dBc/Hz 10Hz < -115dBc/Hz 100Hz < -130dBc/Hz 1kHz < -140dBc/Hz 1Hz < -80dBc/Hz 10Hz < -110dBc/Hz 100Hz < -125dBc/Hz 1kHz < -135dBc/Hz 1Hz -75dBc/Hz 10Hz -89dBc/Hz 100Hz -128dBc/Hz 1kHz -140dBc/Hz accuracy free run, one day ±1·10-7 ±1Hz (Note1) ±2·10-8 ±0.2Hz (Note1) ±5·10-9 ±50mHz (Note1) ±1.5·10-9 ±15mHz (Note1) ±5·10-10 ±5mHz (Note1) ±1·10-10 ±1mHz (Note1) ±2·10-11 ±0.2mHz (Note1) accuracy, free run, 1 year ±1·10-6 ±10Hz (Note1) ±4·10-7 ±4Hz (Note1) ±2·10-7 ±2Hz (Note1) ±1·10-7 ±1Hz (Note1) ±5·10-8 ±0.5Hz (Note1) ±1·10-8 ±0.1Hz (Note1) ±5·10-10 ±5mHz (Note1) accuracy GPS-synchronous, average 24h ±1·10-11 ±1·10-11 ±1·10-11 ±5·10-12 ±1·10-12 ±1·10-12 ±1·10-12 accuracy of tim e free run, 1 day ± 4.3 ms ± 865 µs ± 220 µs ± 65 µs ± 22 µs ± 4.5 µs ± 1.1 µs accuracy of tim e free run, 7 days ± 128 ms ± 32 ms ± 9.2 ms ± 2.9 ms ± 1.0 ms ± 204 µs ± 34 µs accuracy of tim e free run, 30 days ± 1.1 s ± 330 ms ± 120 ms ± 44 ms ± 16 ms ± 3.3 ms ± 370 µs accuracy of tim e free run, 1 year ± 16 s ± 6.3 s ± 4.7 s ± 1.6 s ± 788 ms ± 158 ms ± 8 ms temperature depandant drift f r ee ±1·10-6 (-20...70°C) ±2·10-7 (0...60°C) ±1·10-7 (-10...70°C) ±5·10-8 (-20...70°C) ±1·10-8 (5...70°C) ±2·10-10 (5...70°C) ±6·10-10 (-25...70°C) Oscillator Optio n s SFN 유지를 위해서는 반드시 GPS에 Locking 되어 있어야 한다.
  89. Q) 브로드캐스트 게이트웨이에서 송신기로 PTP 기준 시각 정보를 전달해 줘야하는

    것 아닌가요? PTP는 양방향으로 정밀한 시각을 맞추는 프로토콜 GPS는 단방향으로 정밀한 시각을 맞추는 프로토콜 ✓ GPS 위성안에는, TAI와 동기가 맞춰진 정밀시계가 탑재되어 있음. ✓ 내부 클럭을 기준으로 기준 시각을 매초 발사함. (예) 세슘 원자시계 3000만년에 1초의 오차 24개 상시 운용 위성 + 예비위성으로 구성 ✓ PTP Grandmaster는 상시 TAI와 동기가 맞춰진 상태
  90. Q) 브로드캐스트 게이트웨이에서 송신기로 PTP 기준 시각 정보를 전달해 줘야하는

    것 아닌가요? PTP는 양방향으로 정밀한 시각을 맞추는 프로토콜 GPS는 단방향으로 정밀한 시각을 맞추는 프로토콜 (단점) 정밀도를 보장하는 거리가 제한적 (단점) 정밀도를 보장하기 위해서는 오랜 시간 동기화가 필요 [출처] Michael A. Lombardi(National Institute of Standards and Technology), Chapter 17. Fundamentals of Time and Frequenc
  91. 윤초(Leap Second) 보정에 대해 늘 생각하고 있어야 한다. TAI (International

    Atomic Time), GPS, UTC (Coordinated Universal Time) time 1972.01.01. 1955.07. TAI zero Leap second 체계적인 공표 시작 Leap seconds = 10 Leap seconds = 18 전세계 50국 70소 이상 원자시계 구축 시작 현재 2016.12.31. GPS zero Leap seconds = 9 TAI - GPS = 19 (고정) TAI = UTC – 37 (변동) GPS = UTC – 18 (변동) 세슘 원자 외 루비듐 원자를 이용할 수 있다는 권고 채택. 1956. 1900년 1월 0일 12시 기준으로 태양년의 1/31556925.9747 1967. 1997. 2004. 절대 영도(-247도씨)에서 정지한 상태 조건 추가 세슘-133 원자의 바닥상태에 있는 두 초미세 준위 사이의 전이에 대응하는 복사선(방사)의 9,192,631,770 주기의 지속시간 국제도량형위원회(CIPM) 지구가 한 번 자전하는 데 걸리는 시간을 '1일'이라고 정하고, 그 24분의 1을 '1시간', 그 60분의 1을 '1분', 또 그 60분의 1을 '1초' 1980.01.06. 1958.01.01.
  92. ✓ MND ≥ 실제 네트워크 딜레이 + 송신기 프로세싱 딜레이

    : RF OK ✓ MND < 실제 네트워크 딜레이 + 송신기 프로세싱 딜레이 : RF Mute 송신기 2 프로세싱 딜레이 버퍼 시간 실제 네트워크 딜레이 2 송신기 1 프로세싱 딜레이 버퍼 시간 실제 네트워크 딜레이 1 Network 1 Network 2 Transmitter 1 Transmitter 2 Packet Release Time Bootstrap Emission Time • • • Packet 3 Packet 2 Packet 1 Packet N BGW 시그널링 39 num_emission_tim 6 uimsbf num_xmtrs_in_group 6 uimsbf xmtr_group_num 7 uimsbf maj_log_override 3 bslbf num_miso_filt_codes 2 bslbf tx_carrier_offset 2 tcimsbf reserved 6 for (i=0; i<6; i++) ‘1’ } Bootstrap_Timing_Data () { for (i=0; i<=num_emission_tim; i++) seconds 32 uimsbf nanoseconds 32 uimsbf } } Per_Transmitter_Data () { for (i=0; i<=num_xmtrs_in_group; i++) { xmtr_id 13 uimsbf tx_time_offset 16 tcimsbf txid_injection_lvl 4 uimsbf miso_filt_code_index 2 bslbf reserved 29 for (i=0; i<29; i++) ‘1’ } } Packet_Release_Time () { pkt_rls_seconds 4 uimsbf pkt_rls_a-milliseconds 10 uimsbf reserved 2 ‘11’ } Error_Check_Data () { crc16 16 uimsbf } } ATSC 3.0 Broadcast Gateway 2018 Scheduler / Studio to Transmitter Link 5 January 2018 Table 8.3 Timing and Management Stream Packet Payload Syntax No. of Bits Format Timing & Management_Packet (TMP) () { Structure_Data () { length 16 uimsbf version_major 4 uimsbf version_minor 4 uimsbf maj_log_rep_cnt_pre 4 uimsbf maj_log_rep_cnt_tim 4 uimsbf bootstrap_major 4 uimsbf bootstrap_minor 4 uimsbf min_time_to_next 5 uimsbf system_bandwidth 2 uimsbf bsr_coefficient 7 uimsbf preamble_structure 8 uimsbf ea_wakeup 2 bslbf num_emission_tim 6 uimsbf num_xmtrs_in_group 6 uimsbf xmtr_group_num 7 uimsbf maj_log_override 3 bslbf num_miso_filt_codes 2 bslbf tx_carrier_offset 2 tcimsbf reserved 6 for (i=0; i<6; i++) ‘1’ } Bootstrap_Timing_Data () { for (i=0; i<=num_emission_tim; i++) seconds 32 uimsbf nanoseconds 32 uimsbf } } Per_Transmitter_Data () { Exciter 시그널링 ATSC 3.0 Exciter • • • Frame 3 Frame 2 Frame 1 Frame N ATSC S32-230r72 Revision o 9.3 Syntax and Semantics for L1-Detail D The syntax and field semantics of the L1 following subsections. The names of sign Table 9.8 L1-De Syntax L1_Detail_signaling() { L1D_version L1D_num_rf for (L1D_rf_id=1 .. L1D_num_rf) { L1D_bonded_bsid reserved } if (L1B_time_info_flag != 00) { L1D_time_sec L1D_time_msec if (L1B_time_info_flag != 01) { L1D_time_usec if (L1B_time_info_flag != 10) { L1D_time_nsec } } } for (i=0 .. L1B_num_subframes) { if (i > 0) { Maximum Network Delay (MND) 네트워크 딜레이 계산: 장시간 관찰 결과, ‘평균치±2ms’ 이내 유지하면 정상 Instantaneous Network Delay = Current_GPS_Time() – Packet_Release_Time() 단, Network Delay 측정을 위해서는 GPS(또는 PTP)에 동기화된 장치 필요 = Bootstrap_Timing_Data() – Packet_Release_Time()
  93. IP UDP RTP IP UDP RTP Section 8.3.4 Section 8.2.1

    Tunneled Packet Header BBP Fragment Base Band Packet (BBP) Preamble Preamble IP UDP RTP * Tunnel Packet Payload Fixed-size Tunnel Packet Tunneled Packet Stream Tunnel Packet Header Figure 8.3 Detail T&M IP UDP RTP Section 8.3.1 T&M • • • • • • 분배망에서의 패킷은 똑같은 Multicast IP를 가진 데이터, 한가지 종류만 전달 Broadcast Gateway 내부 Broadcast Gateway 외부출력 패킷 송신기도 알고, 수신기도 알아야 하는 정보 송신기는 알아야하는데, 수신기는 몰라도 되는 정보 실제 오디오/비디오 데이터 **Maximum Transmission Unit (MTU) BaseBand Packet Preamble Packet Timing & Management Packet 239.0.51.48:30000+plp_id 239.0.51.48:30064 239.0.51.48:30065 239.255.7.30:5000
  94. STLTP는 RTP Header 내 Packet Sequence를 확인하여 Error를 검출 RTP

    Header 내 Sequence Number 값이 연속적인지 확인하여, 누락된 패킷 번호로 Packet Drop 여부를 금방 확인할 수 있다. 0~65535를 순환 Wireshark 상에서, Decode As → RTP 선택 후 Seq=00000 숫자가 연속적인지 확인
  95. STL-FEC 기능 덕분에 STLTP 패킷 한 두개 깨져서는 송신기에 영향을

    주지 않음. 45 Multiplexer Various UDP/IP Streams BBF, Timing, Control, etc. FEC Encoder Transmitter FEC Row RTP/UDP/IP Stream FEC Column RTP/UDP/IP Stream STL Receiver 8 SMPTE 2022-1 FEC Decoder 9 IP Content Tunnel SMPTE ST 2022-1 RTP/UDP/IP Stream FEC Row RTP/UDP/IP Stream FEC Column RTP/UDP/IP Stream 10 IP Tunnel RTP/UDP/IP Stream w/ Fixed Packet Size PLP Demultiplexer 11 Various UDP/IP Streams BBF, Timing, Control, etc. 12 13 Figure 8.1 STL Transmission diagram. The following paragraphs describe each of the call-outs, (1) through (13), in Figure 8.1. Items (1) through (5) are further detailed in the FEC Encoding Process Section 8.5.1 below. 1) The multiple paths represent the RTP/UDP/IP Streams that are generated for each PLP as described in Sections 8.2, 8.3, and 8.3.4. These are referred to as the Tunneled Packet Streams. 2) The PLP Mux is configured to accept packets from multiple RTP/UDP/IP multicast Streams to be tunneled. 3) The Tunneled Packets are grouped into fixed-size payloads to accommodate the SMPTE ST 2022-1 FEC process [8]. The STLTP RTP fields are defined to allow the Tunneled Packet Streams to be easily recovered and forwarded (refer to Section 8.6 below). The fixed packet size of the ST 2022-1 packets is not defined by this standard and is assumed to be configurable. It is expected that the packet size is within the typical 1500 MTU byte range limit. Note that the larger the packets the longer the latency when performing FEC Transmitter 1 Transmitter 2 Transmitter 3 ATSC A/324:2018 Scheduler / Studio to Transmitter Link 5 January 2018 payloads for easy reconstruction on the Data Consumer side. All other aspects of ST 2022-1 remain identical to the capabilities described in [8] including support for any FEC constraints detailed in Section 8 of that standard. Note that latency will be longer with larger packet lengths. 8.5 STL Transmission Protocol Design Figure 8.1 provides a detailed diagram of the portion of the broadcast Physical Layer chain described by this section. Refer to Figure 4.2 for a complete diagram of the system architecture. PLP Multiplexer Various UDP/IP Streams BBF, Timing, Control, etc. SMPTE 2022-1 FEC Encoder IP Tunnel RTP/UDP/IP Stream w/ Fixed Packet Size STL Transmitter IP Content Tunnel SM PTE ST 2022-1 RTP/UDP/IP Stream FEC Row RTP/UDP/IP Stream FEC Column RTP/UDP/IP Stream 1 2 3 4 5 6 7 STL STL Receiver 8 SM PTE 2022-1 FEC Decoder 9 IP Content Tunnel SMPTE ST 2022-1 RTP/UDP/IP Stream FEC Row RTP/UDP/IP Stream FEC Column RTP/UDP/IP Stream 10 IP Tunnel RTP/UDP/IP Stream w/ Fixed Packet Size PLP Demultiplexer 11 Various UDP/IP Streams BBF, Timing, Control, etc. 12 13 Figure 8.1 STL Transmission diagram. The following paragraphs describe each of the call-outs, (1) through (13), in Figure 8.1. Items (1) through (5) are further detailed in the FEC Encoding Process Section 8.5.1 below. 1) The multiple paths represent the RTP/UDP/IP Streams that are generated for each PLP as described in Sections 8.2, 8.3, and 8.3.4. These are referred to as the Tunneled Packet Streams. PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. When nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must be ken into account in developing practical implementations. System Manager onfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a System PLP De SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Securit Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possib considering system configurations, data rates and interfaces between functional block taken into account in developing practical implementations. System Manager Configuration aspects of the overall system are controlled by a single entity called PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Whe nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must b ken into account in developing practical implementations. System Manager onfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a System PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Whe nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must b ken into account in developing practical implementations. System Manager onfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a System PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Whe nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must b ken into account in developing practical implementations. System Manager onfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a System PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Whe nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must b ken into account in developing practical implementations. System Manager PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. STL Payload (STLTP) EAS Trig. w/External ALP Gen w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Wh nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must ken into account in developing practical implementations. System Manager nfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a Syste anager, which is represented in Figure 4.2 only as a connection to the Configuration Manager PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder hentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP Timing & Mgt Generator STL Payload (STLTP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber STL Payload (STLTP) ALP Gen PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys ystem architecture. hitecture; other configurations are possible. When and interfaces between functional blocks must be plementations. are controlled by a single entity called a System nly as a connection to the Configuration Manager in an be anything from a web-page based setup screen Korean Broadcasting System | Broadcast Technical Research Institute Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI Bootst Spectr Shap ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PL Securi Da Process Security Data S Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UD RT IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations ar Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI Boots Spec Sha ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream P Secu D Proces Security Data Keys Figure 4.2 System architecture. Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI Boots Spec Sha ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream P Secu D Proces Security Data Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI Boots Spec Sha ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream P Secu D Proces Security Data Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible Korean Broadcasting System | Broadcast Technical Research Institute Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI B S ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PLP Demu SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream S Pr Security D Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possib Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PLP Dem SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream P Security Keys Figure 4.2 System architecture. Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PLP Dem SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream P Security Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possib Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PLP Dem SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream P Security Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possib SM ST 20 EC Dec SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. EAS Trig. IP UDP RTP PLP Mux PLPs Device Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are considering system configurations, data rates and interfaces between functional taken into account in developing practical implementations. System Manager Configuration aspects of the overall system are controlled by a single entity c Manager, which is represented in Figure 4.2 only as a connection to the Configura the Broadcast Gateway. A System Manager can be anything from a web-page bas with manual data entry to a fully automated system; its scope is control of an ov system. The System Manager provides high-level configuration parameters for nu Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR ≤ 1sec Network Comp. Buffers Fr Fr Fr Fr Fr ST D SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. ATSC S32-266r33 Revision of A/324:2018, S Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs Timing Manager B U F F E R B U F F E R PLPs GNSS Time TAD IP Packetizer Baseband Packetizers PLPs Scheduler Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP Figure 4.2 ALP Mux ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP Figure 4.2 sho considering system taken into account i System Man Configuration aspe Manager, which is r the Broadcast Gate with manual data e system. The System functions. The Syst chain. It controls th configurations of t sessions that suppo SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads Data Sources (MDCoIP) STL Lin IP/UDP/R Microwave/Sate ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. EAS Trig. IP UDP RTP PLP Mux PLPs Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configur considering system configurations, data rates and interfaces between taken into account in developing practical implementations. System Manager Configuration aspects of the overall system are controlled by a sing SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. EAS Trig. IP UDP RTP PLP Mux PLPs Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configuratio considering system configurations, data rates and interfaces between fun taken into account in developing practical implementations. System Manager Configuration aspects of the overall system are controlled by a single ECC Decoding & STLTP Demultiplexing STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP STLTP Formatting & ECC Encoding STL Pre-Processor PLPs Configuration Mgr /Scheduler ALPTP Receiver ALPTP Formatting IP UDP RTP ALPs ALPTP STLTP STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber Preamble Information Timing & Mgt Information STLTP Coded Modulation Input Formatting Framing/ Structure Waveform Generation Preamble Parser Buffer Broadcast Gateway Figure 4.1 High-level overview of system configuration. o-one correspondence between individual Streams of ALP packets and prepare ALP packets for Transmission, in the Broadcast Gateway, the ALP lated in Baseband Packets (BBPs), which have defined sizes that are meter (Kpayload) related to the specific characteristics of the particular PLP(s) e carried. The sizes of the BBPs in a given Stream are set to assure that the the related PLP in a frame is filled by the BBPs derived from an associated ALP packets either are segmented or are concatenated so that they fill the e BBPs carrying them as completely as possible without overflowing the ow of data through the system, several buffers are required to hold data for ECC Decoding & STLTP Demultiplexing STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP STLTP Formatting & ECC Encoding STL Pre-Processor PLPs Configuration Mgr /Scheduler ALPTP Receiver ALPTP Formatting IP UDP RTP ALPs ALP Generation ALPs Data Sources ALPTP STLTP STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ATSC A/330 ALP & A/331 Signaling, etc. Transport Layer System Manager Preamble Information Timing & Mgt Information STLTP Coded Modulation Input Formatting Framing/ Structure Waveform Generation Preamble Parser Buffer Broadcast Gateway DSTP Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen. Figure 4.1 High-level overview of system configuration. There is a one-to-one correspondence between individual Streams of ALP packets and individual PLPs. To prepare ALP packets for Transmission, in the Broadcast Gateway, the ALP packets are encapsulated in Baseband Packets (BBPs), which have defined sizes that are determined by a parameter (Kpayload) related to the specific characteristics of the particular PLP(s) in which they will be carried. The sizes of the BBPs in a given Stream are set to assure that the assigned capacity of the related PLP in a frame is filled by the BBPs derived from an associated ALP packet Stream. ALP packets either are segmented or are concatenated so that they fill the allocated space in the BBPs carrying them as completely as possible without overflowing the available space. ECC Decoding & STLTP Demultiplexing STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP STLTP Formatting & ECC Encoding STL Pre-Processor PLPs Configuration Mgr /Scheduler ALPTP Receiver ALPTP Formatting IP UDP RTP ALPs ALP Generation ALPs Data Sources ALPTP STLTP STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ATSC A/330 ALP & A/331 Signaling, etc. Transport Layer System Manager Preamble Information Timing & Mgt Information STLTP Coded Modulation Input Formatting Framing/ Structure Waveform Generation Parser Buffer Broadcast Gateway DSTP Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen. Figure 4.1 High-level overview of system configuration. There is a one-to-one correspondence between individual Streams of ALP packets and individual PLPs. To prepare ALP packets for Transmission, in the Broadcast Gateway, the ALP packets are encapsulated in Baseband Packets (BBPs), which have defined sizes that are determined by a parameter (Kpayload) related to the specific characteristics of the particular PLP(s) in which they will be carried. The sizes of the BBPs in a given Stream are set to assure that the assigned capacity of the related PLP in a frame is filled by the BBPs derived from an associated ALP packet Stream. ALP packets either are segmented or are concatenated so that they fill the allocated space in the BBPs carrying them as completely as possible without overflowing the available space. ECC Decoding & STLTP Demultiplexing STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP STLTP Formatting & ECC Encoding STL Pre-Processor PLPs Configuration Mgr /Scheduler ALPTP Receiver ALPTP Formatting IP UDP RTP ALPs s ALPTP STLTP STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber Preamble Information Timing & Mgt Information STLTP Broadcast Gateway t al Figure 4.1 High-level overview of system configuration. -to-one correspondence between individual Streams of ALP packets and prepare ALP packets for Transmission, in the Broadcast Gateway, the ALP ulated in Baseband Packets (BBPs), which have defined sizes that are ameter (Kpayload) related to the specific characteristics of the particular PLP(s) be carried. The sizes of the BBPs in a given Stream are set to assure that the f the related PLP in a frame is filled by the BBPs derived from an associated . ALP packets either are segmented or are concatenated so that they fill the he BBPs carrying them as completely as possible without overflowing the flow of data through the system, several buffers are required to hold data for ignment of data emission. Buffering also is required in certain instances to o be obtained from a data Stream and used to control particular functionality e the corresponding data is processed further. Two specific instances of such e system. The first buffer inserts at least one Physical Layer frame of delay in ECC Decoding & STLTP Demultiplexing STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP STLTP Formatting & ECC Encoding STL Pre-Processor PLPs Configuration Mgr /Scheduler ALPTP Receiver TP tting IP UDP RTP ALPs ALPTP STLTP STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber Preamble Information Timing & Mgt Information STLTP Broadcast Gateway ure 4.1 High-level overview of system configuration. one correspondence between individual Streams of ALP packets and epare ALP packets for Transmission, in the Broadcast Gateway, the ALP ed in Baseband Packets (BBPs), which have defined sizes that are ter (Kpayload) related to the specific characteristics of the particular PLP(s) arried. The sizes of the BBPs in a given Stream are set to assure that the e related PLP in a frame is filled by the BBPs derived from an associated LP packets either are segmented or are concatenated so that they fill the BBPs carrying them as completely as possible without overflowing the of data through the system, several buffers are required to hold data for ment of data emission. Buffering also is required in certain instances to e obtained from a data Stream and used to control particular functionality e corresponding data is processed further. Two specific instances of such ECC Decoding & STLTP Demultiplexing STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP STLTP Formatting & ECC Encoding STL Pre-Processor PLPs Configuration Mgr /Scheduler ALPTP Receiver ALPTP Formatting IP UDP RTP ALPs ALPTP STLTP STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber Preamble Information Timing & Mgt Information STLTP Broadcast Gateway t l Figure 4.1 High-level overview of system configuration. -to-one correspondence between individual Streams of ALP packets and prepare ALP packets for Transmission, in the Broadcast Gateway, the ALP ulated in Baseband Packets (BBPs), which have defined sizes that are ameter (Kpayload) related to the specific characteristics of the particular PLP(s) e carried. The sizes of the BBPs in a given Stream are set to assure that the the related PLP in a frame is filled by the BBPs derived from an associated ALP packets either are segmented or are concatenated so that they fill the he BBPs carrying them as completely as possible without overflowing the low of data through the system, several buffers are required to hold data for ignment of data emission. Buffering also is required in certain instances to o be obtained from a data Stream and used to control particular functionality e the corresponding data is processed further. Two specific instances of such e system. The first buffer inserts at least one Physical Layer frame of delay in sor to enable sending Preamble information for a given Physical Layer frame ECC Decoding & STLTP Demultiplexing STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP STLTP Formatting & ECC Encoding STL Pre-Processor PLPs Configuration Mgr /Scheduler ALPTP Receiver TP tting IP UDP RTP ALPs ALPTP STLTP STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber Preamble Information Timing & Mgt Information STLTP Broadcast Gateway ure 4.1 High-level overview of system configuration. one correspondence between individual Streams of ALP packets and epare ALP packets for Transmission, in the Broadcast Gateway, the ALP ed in Baseband Packets (BBPs), which have defined sizes that are ter (Kpayload) related to the specific characteristics of the particular PLP(s) arried. The sizes of the BBPs in a given Stream are set to assure that the e related PLP in a frame is filled by the BBPs derived from an associated LP packets either are segmented or are concatenated so that they fill the BBPs carrying them as completely as possible without overflowing the of data through the system, several buffers are required to hold data for ment of data emission. Buffering also is required in certain instances to e obtained from a data Stream and used to control particular functionality e corresponding data is processed further. Two specific instances of such stem. The first buffer inserts at least one Physical Layer frame of delay in PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Wh nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must ken into account in developing practical implementations. System Manager onfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a Syste P SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream S Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are poss considering system configurations, data rates and interfaces between functional bloc taken into account in developing practical implementations. System Manager Configuration aspects of the overall system are controlled by a single entity calle PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Wh nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must ken into account in developing practical implementations. System Manager PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Wh nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must ken into account in developing practical implementations. System Manager onfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a Syste PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Wh nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must ken into account in developing practical implementations. System Manager onfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a Syste PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads o System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr STL Payload (STLTP) EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. Wh nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must ken into account in developing practical implementations. System Manager PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. STL Payload (STLTP) EAS Trig. w/External ALP Gen w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authenticatio USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are possible. W nsidering system configurations, data rates and interfaces between functional blocks must en into account in developing practical implementations. System Manager nfiguration aspects of the overall system are controlled by a single entity called a Sys anager, which is represented in Figure 4.2 only as a connection to the Configuration Manage PLP Demux SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder entication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP iming & Mgt enerator STL Payload (STLTP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber STL Payload (STLTP) w/External ALP Gen PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream PLPs Authentication USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Keys Security Data Stream Keys ystem architecture. hitecture; other configurations are possible. When and interfaces between functional blocks must be lementations. are controlled by a single entity called a System nly as a connection to the Configuration Manager in an be anything from a web-page based setup screen Korean Broadcasting System | Broadcast Technical Research Institute Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR GI ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP UD RT IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr ST Paylo (STL EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are po Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configuratio Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR G ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP U R IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr S Pay (ST EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR G ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP U R IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr S Pay (ST EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are po Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR G ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP U R IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr S Pay (ST EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are po Korean Broadcasting System | Broadcast Technical Research Institute Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Decoder SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are p Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fib ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurati Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR ≤ 1sec Network Comp. Buffers Preamble Parser PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022- ECC Decode SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022- ECC Decode SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are p Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR ≤ 1sec Network Comp. Buffers PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PLPs PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr PHY Fr SMPTE ST 2022- ECC Decode SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler PLPs ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are p S D SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs EAS Trig. IP UDP RTP PLP Mux PLPs Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. Figure 4.2 shows a possible system architecture; other configurations are considering system configurations, data rates and interfaces between functiona taken into account in developing practical implementations. System Manager Configuration aspects of the overall system are controlled by a single entity Manager, which is represented in Figure 4.2 only as a connection to the Configur the Broadcast Gateway. A System Manager can be anything from a web-page ba with manual data entry to a fully automated system; its scope is control of an o Bit Int’l FEC Mapper LDM MIMO Time Int’l OFDM Framer/ Preamble Inserter Freq Int’l Pilot/ Tone Reserve MISO IFFT PAPR ≤ 1sec Network Comp. Buffers Fr Fr Fr Fr Fr Fr SMP ST 20 EC Deco SMPTE ST 2022-1 ECC Encoder Authentication STL Rcvr STL Xmtr IP UDP RTP IP UDP RTP IP UDP RTP IP Packetizers Baseband Packetizers PLPs PLPs Scheduler Timing & Mgt Generator Preamble Generator ALP Demux ALP Mux IP UDP RTP ALPs ALP Encapsulation ALPs Data Source Data Source Data Source Data Source Scrambler ALP Payload (ALPTP) STL Payload (STLTP) IP (ROUTE/MMT), TS, Generic Data In DSTP Payloads From/To System Manager (BXF) To/From Data Sources (MDCoIP) STL Link IP/UDP/RTP Microwave/Satellite/Fiber ≤ 1 Phy Frame Delay (≤ 5secs) ALP Buffers ALPs LLS Ind. Configuration Mgr EAS Trig. Broadcast Gateway w/External ALP Gen Broadcast Gateway w/Internal ALP Gen IP UDP RTP PLP Mux PLPs USB Crypto Token Security Device Security Data Processor Security Data Stream Keys Figure 4.2 System architecture. ATSC 3.0 Gateway SMPTE 2022-1 FEC 적용 예시 (L,D)=(8,5) 전송률 증가율 = = 32.5% 8+5 40 5004 5002 239.255.9.30:5000 BGW Setting (STL)
  96. (a) 수도권 NEC(ProTV) 송신기 화면 (b) 광역권 R&S 송신기 화면

    STL-FEC 기능 덕분에 STLTP 패킷 한 두개 깨져서는 송신기에 영향을 주지 않음. 다만, Exciter 로그 상에서 복원된 Packet이 있는지 주기적인 확인이 필요함.
  97. 두 송신기 신호가 혼신으로 작용하는 경우 148 두 송신기가 SFN에

    정상적으로 잘 묶여 있는 경우 OFDM 심볼 데이터 보호구간 딜레이 송신기 간격 송신기 간격 OFDM 심볼 데이터 보호구간 딜레이 ATSC 3.0 보호 구간 패턴 192 384 512 768 1024 1536 2048 2432 3072 3684 4096 4864 Maximum Delay [us] 27.78 55.56 74.07 111.11 148.15 222.22 296.30 351.85 444.44 527.78 592.59 703.70 Relative Distance [km] 8.32 16.65 22.21 33.31 44.42 66.63 88.84 105.50 133.26 158.25 177.68 211.00 SFN 신호중첩 지역에서 ‘반드시’ 모든 송신소로부터 신호가 보호구간(Guard Interval) 이내에 들어와야 함.
  98. SFN 딜레이 오프셋 감소 경우 SFN Network Design Simulation Amplitude

    [dB] Delay Time [us] 0 50 200 150 100 -50 -100 -150 -200 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 Amplitude [dB] Delay Time [us] 0 50 200 150 100 -50 -100 -150 -200 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 OFDM 보호구간 딜레이 조절 전 딜레이 조절 후 Amplitude [dB] Delay Time [us] 0 50 200 150 100 -50 -100 -150 -200 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 Amplitude [dB] Delay Time [us] 0 50 200 150 100 -50 -100 -150 -200 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 OFDM 보호구간 딜레이 조절 전 딜레이 조절 후 SFN 딜레이 오프셋 증가 경우 딜레이 오프셋 조절 전 딜레이 오프셋 조절 후 SFN 손실 발생 SFN 이득 발생 149 송신기 간 딜레이 오프셋이 틀어지지 않았는지 ‘주기적으로’ SFN 신호중첩 지역에서 확인이 필요함.
  99. TxID 신호가 검출된 경우 TxID 신호가 검출되지 않은 경우 SFN

    딜레이 오프셋 최적화를 위해서는 TxID 적용이 필수적임. ✓ SFN 방식에서는 모든 송신기가 ‘동일한 주파수’를 사용하기 때문에, 각각의 송신기 신호를 구별하기 위해 반드시 별도의 식별부호 삽입 필요. (예) DMB : TII (Transmitter Identification Information) ✓ ATSC3.0 에서는 송신기 식별부호를 TxID(Transmitter Identification)로 명명
  100. Modulation Code Rate (16200 LDPC, AWGN) 2/15 3/15 4/15 5/15

    6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 QPSK -5.55 -3.73 -2.32 -1.30 -0.33 0.56 1.38 2.20 2.94 3.82 4.70 5.76 16QAM -2.15 0.35 1.99 3.16 4.45 5.51 6.51 7.58 8.59 9.74 10.81 12.09 64QAM 0.35 2.85 4.65 6.30 7.93 9.29 10.56 11.83 13.13 14.52 15.86 17.33 256QAM 2.27 4.78 7.19 8.93 10.91 12.57 14.25 15.80 17.45 19.08 20.78 22.55 Modulation Code Rate (64800 LDPC, AWGN) 2/15 3/15 4/15 5/15 6/15 7/15 8/15 9/15 10/15 11/15 12/15 13/15 QPSK -6.23 -4.32 -2.89 -1.70 -0.54 0.30 1.16 1.97 2.77 3.60 4.49 5.53 16QAM -2.73 -0.25 1.46 2.82 4.21 5.21 6.30 7.32 8.36 9.50 10.57 11.83 64QAM -0.26 2.27 4.15 5.96 7.66 8.92 10.31 11.55 12.88 14.28 15.57 17.03 256QAM 1.60 4.30 6.57 8.53 10.61 12.10 13.91 15.55 17.13 18.76 20.44 22.22 1024QAM 3.23 6.17 8.77 11.07 13.46 15.30 17.46 19.45 21.35 23.43 25.52 27.62 4096QAM 4.58 7.85 10.73 13.45 16.04 18.22 20.69 23.05 25.55 28.11 30.34 32.83 T-DMB 6.4dB HD-DMB 8.0dB ATSC1.0 15.0dB 수신성능: A/327 AWGN AWGN 이동 수신용 고정 수신용
  101. 방송구역전계강도의 기준·작성요령 및 표시방법 고정UHD 이동HD 32k-FFT 64k-LDPC 256QAM 10/15

    SP12_2 17.13dB@AWGN (공통) GI7_2048 8k-FFT 16k-LDPC 64QAM 6/15 SP3_2 7.93dB@AWGN 변조방식/FEC부호율 심벌간 보호구간 파일럿패턴 ToV C/N(dB) FFT 크기 LDPC 종류
  102. (a) 15 measurement points Seoul Metropolitan area (b) Field strength

    distribution derived from the measured data UHD : 40.8 Mbps HD/UHD : 3/30.1 Mbps UHD : 32.6 Mbps HD/UHD : 3/24.0 Mbps UHD : 24.4 Mbps HD/UHD : 3/18.0 Mbps UHD : 18.3 Mbps HD/UHD : 3/13.5 Mbps 2017년 4월 기준, 방송사-가전사 공동 필드테스트 결과 필드테스트를 통한 CIR 계측값 수집
  103. 측정항목: ToV C/N, Receiver Sensitivity 156 [출처] Federal Communications Commission

    (FCC), "Tests of ATSC 8-VSB Reception Performance of Consumer Digital Television Receivers Available in 2005," OET Report FCC/OET TR 05-1017, November 2, 2005. ToV C/N = Receiver Sensitivity 노이즈를 삽입해가면서 측정 Attenuator 감쇄를 높여가면서 측정 양시청 신호 대 잡음비 수신기 최소 입력 전계강도
  104. 측정의 실제: 측정점 주변 촬영, 단면도 분석 157 MIDAS를 통한

    지형 단면도 분석 전방위 수신 패턴 조사 후 최대 수신 전계 방향으로 안테나 고정 측정점 주변촬영 지향성안테나 사용시에만, 실시
  105. 측정의 실제: 수신기 최소 입력 전계강도 측정 158 양시청 수신화면

    확인 Attenuator 감쇄를 높여가면서 측정 수신전계강도 수신기 최소 입력 전계강도
  106. 측정의 실제: 양시청 신호 대 잡음비 ToV C/N 측정 159

    양시청 수신화면 확인 노이즈를 삽입해가면서 측정 수신전계강도 양시청 신호 대 잡음비 추가 삽입 노이즈 -53dBm 설정 수신신호 제거 후 노이즈 레벨 측정
  107. Path 1 Path 2 Path 3 Delay [us] Amplitude [dB]

    Path1 Path3 0 Power imbalance Relative delay 2  1  2    = Channel impulse response (CIR) 3  Path2 [참고] CIR = Channel Impulse Response 무선채널에서 Multipath가 얼마나 존재하는지 확인
  108. 필드테스트를 통한 CIR 계측값 수집 (a) Measurement location on the

    map (b) Measurement vehicle with 9-meter mast (c) Channel impulse response measured by professional receiver Gwanak Yongmun Gwangyo Region overlapped by signals from three transmitters Omni-directional antenna
  109. Field Measurement Campaign for SFN Delay Offset Adjustment & Optimization

    Before SFN delay offset adjustment After SFN delay offset adjustment Poor reception area due to interference [source] ITU-R SG6 Document 6A/394 Rapporteur Group on Single Frequency Networks (SFN) design and implementation Guard Interval Case study: Rai (public broadcaster in Italy) Guard Interval (a) Reducing SFN delay offset of the transmitter (b) Increasing SFN delay offset of the transmitter Revolved SFN 네트워크 구축과 Delay 조정
  110. SFN 커버리지 계산 과정 (1/4) 163 Transmitter 1 Field strength

    by transmitter 1 Coverage of TX#1 Transmitter 2 Field strength by transmitter 2 Coverage of TX#2 [1단계] 송신기 하나에 대한 수신 전계 강도 예측 ✓ Path Loss 공식을 사용하여 각 예측 지점별 수신 전계 강도 계산 p p
  111. 164 [2단계] 송신기 전체를 고려하여, 각 예측 지점에서의 Channel Impulse

    Response (CIR) 계산 각 예측 지점에서 ① 송신기 간 거리 차이를 계산한 뒤, 이를 상대적인 Delay로 변환하고 ② 1단계에서 계산한 수신 전계 강도를, 큰 값을 기준으로 상대적으로 표기 SFN 커버리지 계산 과정 (2/4) Transmitter 1 Field strength by transmitter 1 Coverage of TX#1 Transmitter 2 Field strength by transmitter 2 Coverage of TX#2 p p Delay [us] Amplitude [dB] Tx#1 Tx#2 0 Power imbalance Relative delay 1  2    Power imbalance A [dBm] B [dBm] A [dBm] B [dBm] B-A
  112. SFN 커버리지 계산 과정 (3/4) 165 [3단계] CIR로부터 Net Gain

    of SFN, 즉 SFN 순이득 계산 Transmitter 2 Transmitter 1 Net Gain of SFN Coverage of TX#1 MFN Coverage of TX#2 MFN p 모든 송신기로부터의 수신 신호 세기가 합해지면서 이득이 생기고, 수신 신호들 간 상호 작용으로 손실이 생긴다. SFN gain in overlapping area [4단계] 1단계에서 계산한 수신 전계 강도에 SFN 순이득 적용 Transmitter 2 Transmitter 1 Field strength by transmitter 1 Field strength by transmitter 2 Effective field strength Coverage of TX#1 MFN Coverage of TX#2 MFN Coverage owing to SFNG p Power imbalance ✓ 해당 위치에서 가장 센 수신 전계 강도 + SFN 순이득 = SFN에서의 실효 수신 전계 강도
  113. SISO-SFN Loss due to Erasure Effect 166 [Source] EBU Tech

    3348r3 = Report ITU-R BT.2254, "Frequency & Network Planning Aspects of DVB-T2,“ deep fading Transmitter 1 Transmitter 2
  114. 0dB Echo 상황 예 • 0dB Echo로 인해 모니터링 불안정성이

    높아짐 167 0 10 20 30 40 50 60 -40 -20 0 Time [s] |h(t)|2 [dB] -3 -2 -1 0 1 2 3 -30 -20 -10 0 10 Frequency [MHz] |H(f)|2 [dB]
  115. 0dB Echo 상황 예 • 0dB Echo로 인해 모니터링 불안정성이

    높아짐 168 0 10 20 30 40 50 60 -40 -20 0 Time [s] |h(t)|2 [dB] -3 -2 -1 0 1 2 3 -30 -20 -10 0 10 Frequency [MHz] |H(f)|2 [dB] 0 10 20 30 40 50 60 -40 -20 0 Time [s] |h(t)|2 [dB] -3 -2 -1 0 1 2 3 -30 -20 -10 0 10 Frequency [MHz] |H(f)|2 [dB] 송신기#1 On 송신기#1 On 송신기#2 On 안테나 수신 각도나 위치를 조절하여 Echo의 크기가 최소화 되도록
  116. 실측데이터로부터 IDW 공간보간을 적용하여 지도 위에 표시 불광 계양 광명

    관악 광교 남산 KBS 장위 백련 불광 계양 광명 관악 광교 남산 KBS 장위 백련 [측정경로] [공간보정 Spatial Interpolation]
  117. Part IV IP Multicast 기술의 이해 (민성만) interface Vlan302 description

    < KBS_GwanAk_1TV > no shutdown ip address 100.111.253.145/29 ip ospf network point-to-point ip router ospf 100 area 0.0.0.0 ip pim sparse-mode interface Ethernet1/1 description < Interlink > ip access-group UHD out no switchport ip address 100.111.6.1/30 ip ospf network point-to-point ip router ospf 100 area 0.0.0.0 ip pim sparse-mode interface Ethernet1/2 switchport access vlan 99 interface Ethernet1/3 switchport monitor switchport access vlan 99
  118. 173 방송기술교육원 미래방송기술 교육 Gateway C/O KBS 여의도 본사 관악산

    송신소 남산 송신소 100.111.87.0/25 100.111.87.128/25 인터링크 100.111.8.0 UHD주조 전송SW(A) UHD2_trans_M UHD주조 전송SW(S) UHD2_trans_S KBS_GwangKyo_UHD_2TV M/W(B2F) B2F_8GMW_UHD2TV IOR IOR_UHD2TV 광대역M/W (MNC) KBS_GwanAk_2TV KBS_GwanAk_ 2TV_MW KBS_Namsan_2TV_8G Namsan_11G_UHD2TV 수도권TVR 예 (백련, 불광, 장위) 수도권TVR 주 (백련, 불광, 장위) 광교 송신소 계양 중계소 태기산송신소 CDR 주/예 5대 광역권 *다음페이지 참조 100.149.254.160/29 #1/49 .162 #1/51 .161 #1/25 .18 100.111.254.192/30 100.111.254.196/30 유로텍 7G 100.111.254.168/29 백: 100.111.104.128/25 불:100.111.106.128/25 장:100.111.108.128/25 백: 100.111.104.0/25 불:100.111.106.0/25 장:100.111.108.0/25 북감악(시험방송) 괘방산송신소 #1/51 .161 100.148.254.160/29 #1/49 .162 강릉 연주소 2UHD TX 예비 TX 1,2UHD #1/11 .129 #1/13,15 100.111.110.X/24 100.111.110.X/24 성남 TVR Bukgamak_IOR KBS_BukGamaksan_2TV KBS_Yongmun_2TV_2 KBS_Yongmun_2TV 용문산 중계소 KBS_Kangneung_M KBS_Kangneung_B Gwaebangsan_2TV Taeki_2TV UHD2TV STLTP 전송망 구성도 (수도권, 강원권) U+wired UHD2TV ASI ↔ ETH Converter ASI ↔ ETH Converter
  119. KBS 여의도 본사 인터링크 100.111.8.0 CDR 주 CDR 예 UHD주조

    전송SW(A) UHD2_trans_M UHD주조 전송SW(S) UHD2_trans_S 100.111.254.16/29 #1/48 .17 100.111.254.24/29 #1/48 .25 부산 연주소 황령산송신소 무룡산송신소 울산 연주소 대구 연주소 광주 연주소 대전 연주소 제주 연주소 팔공산송신소 무등산송신소 계룡산송신소 식장산중계소 견월악송신소 삼매봉중계소 UHD2TV STLTP 전송망 구성도 (광역권)
  120. 멀티캐스트 개요 • 유니캐스트(Unicast) : 하나의 장비에 데이터 전송 •

    멀티캐스트(Multicast) : 특정한 그룹에 데이터 전송 • IPTV, 증권시황정보 전송, 세미나/연설 중계, 조직 내부의 방송 등 • 브로드캐스트(Broadcast) : 모든 장비에 데이터 전송 유니캐스트 멀티캐스트 서버 R1 R2 R3 R1 R2 R3 서버
  121. 멀티캐스트 IP 주소 방송기술교육원 미래방송기술 교육 Wireshark 캡쳐 – 239.255.7,30

    (UHD2TV) • IP 주소의 처음 4bits가 1110 으로 시작 • 224.0.0.0 ~ 239.255.255.255 • 하나의 주소 전체가 특정한 멀티캐스트 그룹을 표 시
  122. 멀티캐스트 MAC 주소 177 • IP Multicast 에 해당하는 Ethernet

    Multicast MAC 주소 • 01-00-5E- 로 시작 • IP Group 주소의 하위 23bits가 Multicast MAC의 하위 23bits 에 그대로 사용 • Group IP : 239.255.7.30 • 하위 3Bytes 주소 : 11111111.00000111.00011110 하위 23bits 주소 Multicast MAC 주소 : 01-00-5E-7F-07-1E Wireshark 캡쳐 – 239.255.7,30 (UHD2TV)
  123. UHD 전송 네트워크에서 사용하는 프로 토콜 • IGMP (Internet Group

    Management Protocol) • OSPF (Open Shortest Path First) • PIM (Protocol Independent Multicast) • PIM-SM (Sparse Mode) • RP (Rendezvous Point) 178
  124. IGMP (Internet Group Management Protocol) • 멀티캐스트 라우터와 인접한 호스트

    사이에 사용 • 라우터는 LAN 상의 호스트들에게 주기적으로 질의 메시지를 보내 Group Membership을 물어본다 • 호스트가 특정 멀티캐스트 패킷을 요청하거나, 특정 그룹의 시청을 중 지할 때 IGMP 멤버쉽 보고(membership report) 메시지 사용 • 인터페이스에 PIM을 설정하면 자동으로 IGMPv2 가 동작 179 라우터 호스트 Query Report Wireshark 캡쳐 – 시스코 Catalyst C9300 스위치 연결 (테스트용) - Decoder (192.168.75.230) 로 UHD2TV 그룹 Join
  125. OSPF (Open Shortest Path First) • 멀티캐스트 네트워크를 구성하기 전에

    유니캐스트 라우팅 프로토콜이 동작해 야 함 • 멀티캐스트 패킷의 Loop를 방지 • 라우팅 프로토콜 : 라우터 간에 정보를 교환하여 최적의 경로를 결정하고, 네트워크 상태 변화에 따라 라우팅 테이블을 유지 관리함 • 라우팅 프로토콜의 종류 • RIP, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGP 등 • OSPF • 링크 상태 라우팅 프로토콜 • 라우터는 이웃 라우터에 대한 연결정보를 다른 모든 라우터에 전달 • 네트워크 전체 토폴로지에 대한 정보를 얻고 이를 바탕으로 최적의 경로 선택 • 중.대규모 네트워크를 구성할 때 많이 사용 • 빠른 업데이트와 라우팅 테이블을 효과적으로 관리 180
  126. PIM (Protocol Independent Multicast) • 멀티캐스트 라우팅 트리를 구성할 수

    있게 하는 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 • Dense Mode (PIM-DM), Sparse Mode (PIM-SM) • PIM-DM • 발신자 기반의 트리 방식 (Source-based Tree) • Source Tree : 멀티캐스트 서버에서 호스트까지 최단 거리로 연결하는 경로 • Flood-and-Prune 매커니즘 • 우선 모든 호스트가 멀티캐스팅을 원하고 있다고 가정하며, • 라우터에 입력된 멀티캐스트 패킷을 다른 모든 인터페이스에 Flooding 한다 • 멀티캐스팅이 불필요한 곳은 전송 중지 메시지(Prune)를 보내 추가적인 패킷이 Flooding 되는 것을 차단 181 Multicast Server R2 R4 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1)
  127. PIM-SM (Sparse Mode) • RP(Rendezvous Point) 라고 하는 라우터에 현재

    방송중인 장비들의 소 스(Source)주소와 멀티캐스트 주소를 등록 • 이후, 각 PIM-SM 라우터들이 PC 등과 같은 호스트들에게서 방송중계 요청을 받으면 RP에게 요청하여 멀티캐스트 패킷을 받아온다. • Shared Tree : RP를 통하는 경로 • PIM-SM 에서 처음 하나의 패킷은 Shared Tree를 통하고, 두번째 패킷 부터는 Source Tree 를 통해 패킷이 전송된다 182 Multicast Server R2 R4 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1)
  128. UHD2TV STLTP 전송구성도 (본사-관악- 광교) 183 Gateway C/O KBS 여의도

    본사 관악산 송신소 인터링크 100.111.8.0 UHD주조 2TV 전송SW(주) KBS_GwangKyo_UHD_2TV 유로텍 8G MW 전송SW(2TV) KBS_GwanAk_2TV KBS_GwanAk_ 2TV_MW 광교 송신소 UHD주조 2TV 전송SW(예비) 성남 TVR 계양 중계소 PtP ASI ↔ ETH Converter 유선통합망(LG U+) ASI ↔ ETH Converter IOR_UHD2TV 전송SW U+wired UHD2TV 2TV:239.255.7.30 Anycast-RP 100.100.111.7 100.111.8.11* 100.111.8.12 RP
  129. PIM, PIM-SM 설정 184 • 모든 UHD STLTP 전송 네트워크

    스위치는 시스코社 L3 • CISCO NEXUS • 모든 스위치에 OSPF, PIM, PIM-SM 설정 UHD 주조 2TV 전송스위치 8G 대역 MW 회선 전송스위치 관악산 MW 회선 전송스위치 광교산 전송스위치
  130. RP (Rendezvous Point) • UHD1TV, UHD2TV RP는 BGW C/O 출력신호(STLTP)가

    입력되는 스위치로 지정 • Anycast-RP • 서로 다른 라우터에 부여된 동일한 IP 주소를 RP주소로 사용하는 것 • 다수개의 라우터가 동시에 RP 역할을 수행하여 RP의 부하분산과 더불어 이중화를 구현할 수 있다. 185 UHD 주조 2TV 전송스위치 (주) UHD 주조 2TV 전송스위치 (예)
  131. PIM neighbor • 상대 라우터와 PIM neighbor 가 맺어져 있는지

    확인 • show ip pim neighbor 186 UHD 주조 2TV 전송스위치 (주) UHD주조 2TV 스위치(예) 연주소 2TV 8G M/W 스위치 관악산 2TV MSPP 스위치 강릉 2TV 스위치 연주소 2TV 지역분배 스위치
  132. UHD2TV 멀티캐스트 라우팅 테이블 확인 • Show ip mroute 239.255.7.30

    187 관악산 2TV M/W 스위치 광교산 2TV 스위치 <100.111.7.30> : UHD2TV BGW 출력 인터페이스 IP <Vlan406> : 연주소 8G M/W – 관악산2TV M/W <100.111.254.161> : 연주소 8G M/W 스위치 VLAN406 인터페이스 IP <100.111.7.30> : UHD2TV BGW 출력 인터페이스 IP <Vlan254> : 관악산2TV M/W – 광교산 2TV 구간 <100.111.254.194> : 관악산2TV M/W 스위치 VLAN254 인터페이스 IP UHD주조 2TV 스위치 연주소 2TV 8G M/W 스위치 <100.111.7.30> : UHD2TV BGW 출력 인터페이스 IP <Vlan7> : UHD2TV BGW – UHD주조 2TV <100.111.7.30> : UHD2TV BGW 출력 인터페이스 IP <Vlan401> : UHD주조 2TV – 연주소 2TV 8G M/W <100.111.254.1> : UHD주조 2TV 스위치 VLAN401 인터페이스 IP
  133. 멀티캐스트 패킷 경로 확인 188 • 트레이스 루트 확인 :

    멀티캐스트 패킷이 출발지에서 목적지로 전송되는 경로 확인 • 임의의 주소에서 임의의 주소까지의 경로 확인 • mtrace 출발지IP 목적지IP 멀티캐스트 그룹 광교산 2TV 스위치 UHD주조 2TV 스위치(주) 광교산 2TV 스위치 VLAN254 인터페이스 IP 관악산 2TV M/W 스위치 연주소 2TV 8G M/W 스위치 UHD주조 2TV 스위치
  134. ATSC 3.0 고정수신 3GPP 5G-Broadcast KBS경기감악산 UHDTV실험국 ATSC 3.0 이동수신

    2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 [국책] Release 16 기반 5G 연동 [국책] 8K 전송 ATSC 1.0 DTV방송 종료 2019.11. 5kW 대출력 UHD+4HD+3R 동시전송 성공 2021.04. 이중편파(수직/수평) ATSC 3.0 MIMO 발사 2021.07. ATSC 3.0 다채널/모바일/양방향 혁신서비스 개시 스마트폰 차량내장 가정댁내 2021.11. 국내 최초 5G Broadcast 전파 발사 기념식 2022.02. ATSC 3.0 내장 스마트폰 시연회 2021.08. 차량내장형 수신기 수도권 성능 평가 CH56+CH52 채널결합(Bonding) 전파 발사 CH56+CH52 채널결합(Bonding) + 이중편파 MIMO 전파 발사 100Mbps /6MHz 100Mbps /6+6MHz 200Mbps /6+6MHz 2022.11. 글로벌 제조사 공동 스마트폰 대상 직접수신 성능평가 [국책] Release 18 기반 국책과제 필드테스트 검증을 위해 KBS경기감악산UHDTV실험국을 운영 중
  135. 2022.10.21. 북감악실험국 허가 연장 및 추가 송신기 설치 허가장 발급

    5G-Broadcast 송신기 ATSC 3.0 송신기 ATSC 3.0 MIMO 송신기 3장치 3장치의예비 4장치 5장치 ATSC 3.0 MIMO ATSC 3.0 5G-Broadcast 수평 수직 수평
  136. KBS 북감악(중) 실험국 MIMO안테나 2단 3면(0,270,315) 5G-Broadcast 송신기 ATSC 3

    송신기 ATSC 3.0 MIMO 송신기 수평:3장치 수직:3장치의 예비 4장치 5장치 ATSC 3.0 MIMO ATSC 3.0 5G-Broadcast 수평 수직 수평 SISO안테나 4단 2면(0,270)
  137. 실험국 수신커버리지 2021.11.12. 북감악실험국 허가 연장 및 추가 송신기 설치

    허가장 발급 KBS경기감악산 UHDTV실험국 서울시청 개성공단 40 km 30 km
  138. ATSC 3.0 HEVC ENCODER ATSC 3.0 IP-MUX LLS/SLS Signaling ATSC

    3.0 Broadcast Gateway ATSC 3.0 MIMO Transmitter KBS1 KBS2 KBS3 KBS4 SDI SDI SDI SDI IP IP IP IP IP PCAP 파일 저장 IP STLTP PCAP 파일 재생 13-1 13-2 13-3 13-4 채널당 12.5Mbps x 4채널 = 총 50Mbps/6MHz 대역폭 수평 수직 KBS UHD주조 테스트베드 KBS경기감악산UHDTV실험국 하나의 주파수 대역 내에 UHD 4채널 전송 가능!! 256-QAM 12/15 20.0dB@Rayleigh [과제 4-④] 8K UHD 방송 관련 기술 개발: 다중안테나(MIMO)
  139. [과제 4-④] 8K UHD 방송 관련 기술 개발: 다중안테나(MIMO) 2022.09.15.

    KBS1 UHD KBS2 UHD SBS UHD MBC UHD 백학자유로리조트 ETRI측정차량 직접수신
  140. 국책과제(1) ‘5G와 방송망(ATSC 3.0) 연동 전송 기술 개발’ ▪ 연구기간

    : 2019.04.~2023.12.(45개월) ▪ 연구내용 5G와 방송망(ATSC 3.0) 연동 서비스를 제공하기 위한 물리계층 융합 송신기술 및 IP 계층 연동기술 개발 ▪ 목표 - 고정수신용 채널(ATSC 3.0 표준)과 모바일수신용 채널(5G-FeMBMS 표준)을 지상파UHD 방송 채널 내에서 시간 분할 다중화 형태로 동시 전송하는 기술 개발 - UHD 방송 채널 내에서 별도의 UHD(ATSC 3.0) 수신칩 탑재 없이 5G 단말기를 대상으로 모바일 방송 서비스를 제공할 수 있어 직접수신 저변 확대 - 텔레비전수상기 범위를 이동 단말기까지 확대, 적용할 수 있는 기술 토대 마련 ▪ 수행기관 구성 - 주관기관 : 한국전자통신연구원(ETRI) - 참여기관 : KBS, 클레버로직, LG유플러스, 카이미디어, 아고스, 로와시스
  141. 국책과제(2) ‘지상파 8K 미디어 브로드캐스트 송수신 기술 개발’ ▪ 연구기간

    : 2022.04.~2026.12. (57개월) ▪ 연구내용 8K-UHD 미디어를 지상파 방송망으로 전달하기 위하여, ‘채널 결합’ 기술과 ‘다중 안테나’ 기술을 동시 지원하는 최대 200Mbps 송수신 시스템 개발 ▪ 목표 - 송신기 한 대, 기존 수평편파 송신 안테나를 그대로 사용하여 지상파 방송 채널 2개 묶어 전송률을 2배 높일 수 있는 ‘채널 본딩(Channel Bonding)’ 기술 개발 예상되며 - 송신기 한 대, 이중편파(수평/수직) 안테나 하나를 통해 발사할 수 있는 ‘MIMO 채널 본딩’ 기술 개발 - 채널 본딩 기술로 2배, 이중편파 MIMO 기술로 2배, 두 기술을 동시에 사용하여 이론적으로 전송률 4배 향상이, KBS북감악실험국 필드테스트를 통해 실검증 ▪ 수행기관 구성 - 주관기관 : 한국전자통신연구원(ETRI) - 참여기관 : KBS, 클레버로직, 한국해양대학교
  142. 국책과제 ‘ATSC 3.0 이동방송 수신칩 개발’ ▪ 연구기간 : 2022.04.~2026.12.

    (57개월) ▪ 연구내용 - ATSC 3.0 표준을 지원하는 다중 수신안테나 기반 고성능/고감도 이동방송 전용 수신칩 개발 및 구현, 강도 높은 시제품 테스트를 거친 차량용 셋톱박스 제작 ▪ 목표 - 기존 단일 안테나 기반 TV용 ATSC 3.0 이동방송 수신칩의 성능을 획기적으로 개선할 수 있는 다중 수신안테나 기반 신호 수신 핵심기술 개발 - ATSC 3.0 표준을 지원하는 다중 수신안테나 기반 이동방송 전용 수신칩 개발 ▪ 수행기관 구성 - 주관기관 : 한국전자통신연구원(ETRI) - 참여기관 : KBS, 클레버로직, 인피니셜테크놀로지, 아고스, 로와시스 KBS 방송망 필드테스트 검증 시청자가 체감할 수 있는 직접수신 시청환경 제공 수신칩 국산화
  143. KBS북감악실험국 3층 기계실 @ 2023년 ATSC 3.0 SISO 송신기 (현재)

    CH56 5G-Broadcast SISO 송신기 (현재) CH56 CH56 통신사 인터넷 전용회선 100Mbps ATSC 3.0 SHVC Encoder ATSC 3.0 BGW 20Mbps 신 규 추 가 80Mbps BC = 20Mbps BC+BB = 100Mbps 고정IP 5G (LG-U+) CH56 ATSC 3.0 SISO & Channel Bonding 송신기 (신규) CH52+CH56 CH56 CH52 컴바이너 U-LINK 4단2면 5kW 안테나 ATSC 3.0 UDP/IP UDP/IP 2023년 올해에는 ATSC 3.0 Channel Bonding 송신기 설치 추진
  144. (출처) https://nmsc.kma.go.kr/homepage/html/base/cmm/selectPage.do?page=static.satllite.introComs https://www.kari.re.kr/cop/bbs/BBSMSTR_000000000064/selectBoardArticle.do?nttId=6005&kind=&mno=sitemap_02&pageIndex=1&searchCnd=&searchWrd= 천리안위성(Ka밴드) 개요 COMS 1 (GEO-Kompsat 1, Cheollian

    1) 2010년 6월 27일 발사 동경 128.2°의 정지궤도 통신 주파수 대역 (상향) 29.6~30.0GHz (하향) 19.8~20.2GHz 채널 1번은 남부빔 채널로서 빔의 중심이 남한 지역을 지향하며 통신 임무를 수행 채널 2번은 중북부빔 채널로서 빔의 중심이 북한 지역을 바라보지만 통신 범위는 남한지역을 포괄하여 통신 임무를 수행 채널 3번은 남부빔 채널로서 남한 지역을 지향하며 주로 방송 서비스에 활용 ✓ 실험주파수대역 : (상향) 29.932~29.968GHz (하향) 20.132~20.168GHz ✓ 점유대역폭 : 12MHz (할당폭 36MHz) 남부빔 중부빔 북부빔
  145. 서울-제주 간 KOREN연구망(IP전용회선) 및 천리안위성(Ka밴드) 을 활용하여 UHD 이중화 신호

    분배망 개통 완료, 테스트 개시 (2020.10.22.~) ATSC3.0 HEVC ENC CISCO L3 Switch switch(config-if)# switchport monitor DVB-S2 Modulator MMTP UDP/IP 천리안위성 120ms 120m 35,800 km (정지궤도) Ka-band KBS 여의도 본사 제 HD-SDI 29.9GHz 20.1GHz 직경 1.2 m KOREN 12G-SDI HD-SDI 9-1 KBS1 UHD 9-2 KBS NEWS24 9-3 KBS 보이는 1R ✓ 9-2 KBS NEWS 24 채널은 ‘KOREN’망을 통해 수신한 스트림으로 온에어 중 ✓ 9-3 KBS 보이는 1R 채널은 ‘천리안위성’을 통해 수신한 스트림으로 온에어 중
  146. 서울-제주 간 KOREN연구망(IP전용회선) 및 천리안위성(Ka밴드) 을 활용하여 UHD 이중화 신호

    분배망 개통 완료, 테스트 개시 (2020.10.22.~) CISCO L2 Switch ATSC 3.0 IP-MUX MMTP UDP/IP DVB-S2 De- modulator 천리안위성 6호 120ms 35,800 km (정지궤도) Ka-band 제주테크노파크 9.9GHz 20.1GHz 직경 1.2 m CISCO L3 Switch KOREN ATSC 3.0 BGW
  147. 서울-제주 간 KOREN연구망(IP전용회선) 및 천리안위성(Ka밴드) 을 활용하여 UHD 이중화 신호

    분배망 개통 완료, 테스트 개시 (2020.10.22.~) ✓ 위치 : 33 27 4 N 126 34 19 E ✓ 수평각 : 남서 204도 ✓ 고도각 : 53도 제주테크노파크 옥상
  148. [마무리] UHD+5G 동시 전송 기술, 모든 단말기에서 직접수신이 가능한 빈틈없는

    방송 시청 환경을 만들 수 있습니다. 스마트폰은 5G 신호를 수신해서 이동하면서 방송 시청 집 안의 UHDTV는 방송신호를 수신해서 기존과 동일하게 시청 ATSC 3.0 & 5G 대상실험국 북감악중계소 5G 칩셋이 탑재된 단말기가 곧 ‘텔레비전수상기’
  149. Hot Standby Router Protocol interface Vlan9 no shutdown no ip

    redirects ip address 192.168.9.2/24 ip address 192.168.7.2/24 secondary ip pim sparse-mode hsrp version 2 hsrp 9 preempt priority 105 forwarding-threshold lower 1 upper 105 ip 192.168.7.1 secondary ip 192.168.9.1 CISCO 독자표준, Gateway 이중화 프로토콜 CISCO 독자표준, Gateway 이중화 프로토콜
  150. Multicast 관련 Protocol 종류 (1/2) Multicast가 동작하기 위하여 필요한 Protocol을

    그림으로 표시하면 다음과 같다. Multicast Server R2 R4 R3 R3 Host PIM-DM PIM-SM PIM-SSM Bidir-PIM IGMP IGMP Snooping PIM-DM(Dense Mode), PIM-SM(Spare Mode), PIM-SSM(Source Specific Multicast), Bidir(Bidirectional)-PIM은 모두 Multicast Routing Protocol들이다. Protocol 이름에 PIM(Protocol Independent Multicast)이라는 용어를 사용하고 있는데, 그 의미는 ‘Protocol과 무관한 Multicast’이고, 이 때 말하는 Protocol이란 OSPF, RIP, EIGRP, BGP 등과 같은 Unicast용 Routing Protocol을 말한다.
  151. Multicast 관련 Protocol 종류 (2/2) Multicast가 동작하려면 다음에 설명할 RPF(Reverse

    Path Forwarding) 확인 기능을 위해서 Unicast Routing Protocol이 반드시 필요하다. 즉, Unicast Routing Protocol이 동작해야만 Multicast가 동작한다. 이 때, RPF 확인을 위해서 사용하는 Unicast Routing Protocol이 어느 것이어도 무관하다는 의미로 PIM이라는 이름을 붙였다. IGMP(Internet Group Management Protocol)는 Host(또는 Receiver, PC)와 Router 사이에 동작하는 Protocol이다. 즉, IGMP는 Host가 Router에게 방송 시청이나 시청 중지를 요청할 때 사용한다. 또, Router가 특정 방송을 수신하고 있는 Host들이 있는지를 확인하기 위하여 사용한다.
  152. RPF(Reverse Path Forwarding) 확인 (1/2) Multicast Network을 구성하기 전에 Unicast

    Routing Protocol이 동작해야 하며, 이는 Multicast Packet의 Loop를 방지하기 위함이다. 즉, Multicast Packet의 Loop를 방지하기 위하여 RPF(Reverse Path Forwarding) 확인이라는 방법을 사용하고, RPF 확인을 위해서 반드시 Unicast Routing Protocol이 필요하다. Multicast Server R2 R4 R3 Host (1.1.12.1, 239.1.1.1) F0/0.24 F0/0.34 1.1.12.0/24 F0/0.24 Packet의 목적지 IP 주소를 참조하여 Routing시키는 Unicast Routing Protocol과 달리, Multicast는 Packet의 출발지 IP 주소를 참조하여 RPF 확인을 한 다음, 목적지 IP 주소를 참조하여 Multicast Packet을 Routing시킨다.
  153. RPF(Reverse Path Forwarding) 확인(2/2) RPF 확인 규칙은 다음과 같다. ✓

    Multicast Packet의 출발지 IP 주소와 수신 인터페이스가 맞으면 RPF 확인이 성공한다. 즉, Unicast Routing Table 상에서 해당 출발지 IP와 연결되는 Interface를 통해 수신한 Multicast Packet은 RPF 확인이 성공한다. [그림] R4가 F0/0.24 Interface를 통하여 수신한 Multicast Packet의 출발지 IP 주소가 1.1.12.1이면 Routing Table 상의 입력 Interface와 일치하므로 RPF 확인이 성공한다. ✓ 수신한 Multicast Packet의 출발지 IP 주소가 Unicast Routing Table 상에서 출발지 IP와 연결되는 Interface가 아닌 다른 곳을 통하여 수신한 경우에는 폐기한다. [그림] R4가 F0/0.34 Interface를 통하여 수신한 Multicast Packet의 출발지 IP 주소가 1.1.12.1이면 Routing Table 상의 입력 Interface와 일치하지 않으므로 RPF 확인이 실패하고 해당 Packet을 폐기한다. ✓ RPF 확인에서 동일 Network와 연결되는 경로가 다수일 때에는, Next Hop IP 주소가 높은 것이 선택된다. 결과적으로 RPF 확인을 통하여 중복된 Multicast Packet 수신을 방지하고, 더불어 Multicast Packet의 Loop를 방지할 수 있다.
  154. Source Tree와 Shared Tree (1/1) Multicast Packet을 전송하는 경로는 Source

    Tree와 Shared Tree가 있다. Source Tree : Multicast Server에서 Host까지 최단 거리로 연결하는 경로를 말하며, SPT(Shortest Path Tree)라고도 한다. Multicast Routing Protocol 중에서 PIM-DM이 Source Tree를 통하여 Packet을 전송한다. [참고] PIM-SSM은 Source Tree만 사용하며, Bidir-PIM은 Shared Tree만 사용한다. Multicast Server R2 R4 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1)
  155. Source Tree와 Shared Tree (1/1) Multicast Packet을 전송하는 경로는 Source

    Tree와 Shared Tree가 있다. Shared Tree : RP(Rendezvous Point)라는 Router를 통하는 경로를 말하며, RPT(Rendezvous Point Tree)라고도 한다. RP는 Multicast Server 정보를 등록하는 곳이다. 보통 PIM-SM에서 처음 하나의 Packet은 Shared Tree를 통하고, 두 번째 Packet부터는 Source Tree를 통하여 Packet이 전송된다. Multicast Server R2 R4 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1)
  156. PIM-SM 동작방식 (개요) PIM-SM은 RP(Rendezvous Point)라고 하는 Router에 현재 방송

    중인 장비들의 Source 주소와 Multicast 주소를 등록한다. 이후, 각 PIM-SM Router들이 Host(또는 PC)들에게 방송 중계 요청을 받으면 RP에게 요청하여 Multicast Packet을 받아온다. 결과적으로, 모든 PIM Neighbor에게 주기적으로 Multicast Packet을 Flooding하는 PIM-DM과 달리, PIM-SM은 RP에게만 주기적으로 Source Register Message를 전송하고, 다른 Router들에게는 RP를 통하여 요청 받을 때에만 Packet을 전송한다. 또, 각 Router들은 RP와 연결되는 Shared Tree와 현재 활성화된 Source Tree 정보만 유지하면 되기 때문에 모든 그룹에 대한 정보를 유지해야 하는 PIM-DM보다 Router의 자원을 적게 사용한다. PIM-SM도 PIM-DM과 마찬가지로 PIM Assert, Prune Override, DR 기능을 사용하여 Multicast Network를 유지한다.
  157. PIM-SM 동작방식 PIM-SM이 동작하는 방식은 다음과 같다. (1) Multicast가 활성화

    된 모든 Interface로 ALL-PIN-Router (224.0.0.13) 주소를 이용하여 30초마다 Hello Packet을 전송하고, Neighbor를 맺는다. (2) 모든 Multicast Router에게 RP의 주소를 알린다. RP의 주소를 알리는 방법은 Static-RP, Auto-RP, BSR(Bootstrap Router)이 있다.
  158. PIM-SM 동작방식: Source Register와 Register-Stop의 반복 Multicast Server R2 (DR)

    R4 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1) register (3) Server가 방송을 시작하면, Server와 가장 가까운 Router인 DR(Designated Router)이 RP에게 PIM Register Message를 사용하여 Multicast Source 정보를 등록한다. 즉, Multicast Source의 IP 주소와 Multicast Group 주소를 등록하며, 이를 위해 DR은 Multicast Source가 전송하는 Packet을 통째로 Unicast Packet으로 Encapsulation하여 전송한다. 이 때, 등록 메시지의 출발지 IP 주소는 DR의 주소이고, 목적지는 RP의 주소로 설정된다. (1.1.12.1, 239.1.1.1)
  159. 이처럼 Multicast Packet 전체를 Encapsulation해서 전송하는 이유는, RP가 해당 그룹에

    대한 Join Message를 기존에 수신한 것이 있다면 바로 전송하여 지연을 최소화하기 위해서이다. DR로부터 Multicast Source Register Message를 수신한 RP는 Multicast Routing Table에 해당 정보를 기록하고, 현재는 해당 방송을 시청하는 Host가 없으면 Register-Stop Message를 보낸다. Register-Stop Message의 출발지 IP 주소는 RP의 주소이고, 목적지는 DR의 IP 주소이다. PIM-SM 동작방식 이후, DR은 2분마다 RP에 Source를 다시 등록하고, RP는 Multicast Routing Table을 갱신한 다음, DR에게 Register-Stop Message를 전송하는 일을 반복하면서 RP가 특정 Multicast Source에 대한 정보를 유지한다. DR이 특정 소스를 처음 등록할 때에는 전체 Packet을 Encapsulation해서 전송하지만 이후부터는 Source의 IP 주소와 Group 주소만 RP에게 전송한다.
  160. PIM-SM 동작방식: Source Register와 Register-Stop의 반복 Multicast Server R2 (DR)

    R4 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1) join (4) 이후, Host가 IGMP Membership Report Message를 사용하여, 인접 Router에게 특정 Multicast Stream을 요청한다. (1.1.12.1, 239.1.1.1) join 그러면, 인접 Router는 RP에게 Host에게서 요청 받은 그룹에 대한 Join Message를 전송하고, RP는 Multicast Routing Table를 참조하여 해당 그룹을 등록한 DR에게 Join Message를 전송한다.
  161. PIM-SM 동작방식: Shared Tree의 구성 Multicast Server R2 R4 R3

    (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1) forward (5) 이제, DR이 요청받은 Multicast Stream을 RP로 전송하기 시작하고, RP는 이를 Host와 연결되는 다음 Router로 전송한다. 결과적으로 Source에서 RP를 거쳐 Host와 연결되는 Shared Tree가 완성된다. (1.1.12.1, 239.1.1.1) forward (1.1.12.1, 239.1.1.1)
  162. PIM-SM 동작방식: Source Tree의 구성 (6) Shared Tree를 통하여 Multicast

    Packet을 수신한 Host Adjacent Router (R4)는 Packet의 Source 주소를 참조한 다음 Shared Tree보다 Metric 값이 더 좋은 Source Tree를 구성할 수 있음을 알게 된다. Multicast Server R2 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1) prune (1.1.12.1, 239.1.1.1) prune join 이 때, 설정에 따라 R4는 기존의 Shared Tree를 이용할 수도 있고, 새로 Source Tree를 구성할 수도 있다. 새로운 Source Tree를 구성하는 것을 SPT(Shortest Path Tree) Switchover라고 한다. SPT Switchover가 일어나는 한계를 SPT Threshold라고 한다. CISCO Router는 기본적으로 첫 번째 Packet을 Shared Tree로 수신한 다음 바로 Source Tree를 구성한다. 이를 위하여 RP 방향으로 Prune Message를 보내어 Packet 전송을 중지시키고, Source 방향으로 Joint Message를 보내어 Source Tree를 구성한다.
  163. PIM-SM 동작방식: Source Tree를 통한 전송 (7) 결과적으로 새로 구성된

    Source Tree를 통해서 Multicast Packet이 전송된다. Multicast Server R2 R4 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1)
  164. PIM-SM 동작방식: Multicast 수신 중단 (8) 이후, Host가 Multicast Stream

    수신을 중지한다는 IGMP Leave Meassage를 전송하면 R4는 Source 방향으로 Prune Message를 전송하여 Source Tree가 제거된다. Multicast Server R2 R4 R3 (RP) Host (1.1.12.1, 239.1.1.1) prune
  165. PIM-SM 동작방식: PIM-SM과 DR PIM-DM에서는 DR(Designated Router)의 역할이 별로 없다.

    IGMPv1을 사용하는 경우에 IGMP Querier 역할을 하는 것 외에는 다른 일을 하지 않는다. 그러나 PIM-SM에서는 DR의 역할을 아주 중요하다. (1) Multicast Source가 접속된 Network에서 Source 정보를 RP에 등록하는 역할을 DR이 수행한다. Multicast Server RP (1.1.12.1, 239.1.1.1) DR (2) Multicast Host가 접속된 Network에서 IGMP Membership Report를 수신하면 RP 방향으로 Join Message를 전송하는 것도 DR의 역할이다. RP DR Host
  166. PIM-SM 동작방식: PIM-SM과 DR DR은 PIM Hello Packet을 이용하여 선출하며,

    기본값이 1인, 우선 순위가 높은 라우터가 DR이 된다. DR 우선순위가 동일한 경우, 가장 높은 IP 주소를 가진 Router가 PIM DR이 된다. The DR election process is as follows: (1) The routers on the shared-media LAN send hello messages to one another. The hello messages contain the DR priority for DR election. The router with the highest DR priority is elected as the DR. (2) The router with the highest IP address wins the DR election under one of following conditions: ✓ All the routers have the same DR election priority. ✓ A router does not support carrying the DR priority in hello messages. [참고] https://techhub.hpe.com/eginfolib/networking/docs/routers/msrv7/cg/5200-3013_ip-multi_cg/content/471632297.htm
  167. Static RP를 사용하는 PIM-SM 설정 및 확인 Static RP를 사용하는

    설정하는 방법은 다음과 같다. (1) 전체 설정모드에서 ip multicast-routing 명령어를 사용하여 Multicast를 동작시킨다. (2) 전체 설정모드에서 ip pim rp-address 명령어를 사용하여 RP를 지정한다. (3) 각 인터페이스에서 ip pim sparse-mode 명령어를 사용하여 PIM을 동작시킨다. 설정 후 각 Router에서 show ip pim neighbor 명령어를 사용하여 상대 Router와 PIM Neighbor가 맺어져 있는지 확인한다. 그리고, show ip pim rp 명령어를 사용하여 확인해 보면, 현재 활성화된 Multicast Group에 대한 RP 주소를 알 수 있다. (예) UHD2_trans_M 설정값
  168. (참고) Static RP를 사용하는 PIM-SM 설정 및 확인: Debugging 이제,

    R1을 239.1.1.1로 방송하는 Multicast Server로 동작 시켜 보자. 먼저 DR인 R3의 동작을 확인하기 위하여 239.1.1.1 Group에 대한 Debugging을 한다. R3# debug ip pim 239.1.1.1 다음과 같이 R1에서 방송을 시작한다. R1# ping 239.1.1.1 repeat 100000 명령 실행 후에는 Multicast Server에서 Packet을 수신한 R3(DR)이 RP에게 Register Message를 전송하고 Register-Stop Message를 수신하는 과정을 반복한다. Multicast Server R5 (RP) (1.1.12.1, 239.1.1.1) R3 (DR) R2 R4 R6 Host (1.1.5.1, 239.1.1.1)
  169. PIM과 IGMP 전송상태 유지 Multicast 전송 Tree를 통하여 Source가 전송하는

    Packet이 Receiver에게 전달되고 있는 동안에 PIM Router들은 1분마다 Source 방향으로 PIM Join Message를 보내어 Interface가 Prune되는 것을 방지 또, Receiver가 접속되어 있는 DR도 1분마다 IGMP General Query Message를 전송하여, Receiver들이 시청하고 있는 Multicast Group을 확인한다. [중요] Multicast Stream이 살아있는지는 Multicast Packet의 전송률을 확인하는 것이 아니라, IGMP Query 송수신 여부로 결정된다. Multicast Server R5 (RP) (1.1.12.1, 239.1.1.1) forward R3 (DR) R2 R4 R6 R7 (1.1.5.1, 239.1.1.1) forward join join general query Membership report
  170. 전송 Tree 생성 및 SPT Switchover R7에서 R1이 전송하는 Multicast

    Packet을 수신하도록 설정해 보자. Multicast Receiver로 동작하는 R7의 DR인 R6의 동작을 확인하기 위하여 다음과 같이 Debugging을 설정 R3# debug ip pim 239.1.1.1 이제, R7에서 Group Address 239.1.1.1에 대해서 IGMP Membership Report를 보내도록 다음과 같이 설정 R7(config)# interface f0/0.67 R7(config-subif)# ip igmp join-group 239.1.1.1 그러면 R7이 239.1.1.1 그룹에 대한 IGMP Membership Report Message를 전송 이를 수신한 RP에게 Join Message를 보내고, RP는 DR 방향의 다음 Router인 R4에게 Join Message를 보냄 Multicast Server R5 (RP) (1.1.12.1, 239.1.1.1) join R2 R4 R7 (1.1.5.1, 239.1.1.1) join join (1/4)
  171. 전송 Tree 생성 및 SPT Switchover 239.1.1.1 그룹에 대한 Join

    Message를 수신한 DR인 R3은 R4에게 Multicast Packet을 전송하기 시작 이를 수신한 RP가 R6로 전송하고, 결과적으로 다음과 같이 Shared Tree가 형성됨. Multicast Server R5 (RP) (1.1.12.1, 239.1.1.1) forward R3 (DR) R2 R4 R6 R7 (1.1.5.1, 239.1.1.1) forward forward (2/4)
  172. 전송 Tree 생성 및 SPT Switchover RP로부터 (1.1.123.1, 239.1.1.1) Packet을

    수신한 R6은 출발지 IP 주소인 1.1.123.1과 연결되는 경로가 R4 방향이 더 가깝다는 것을 확인하고, 다음 그림과 같이 RP에게는 Prune Message를 전송하고, R4에게는 Join Message를 전송한다. Multicast Server R5 (RP) (1.1.12.1, 239.1.1.1) forward R3 (DR) R2 R4 R6 R7 (1.1.5.1, 239.1.1.1) prune prune join (3/4)
  173. 전송 Tree 생성 및 SPT Switchover 결과적으로 다음과 같은 Source

    Tree가 만들어 지고, 이 Tree를 통해 R3에서 R6 간에 Multicast Packet이 전송된다. Multicast Server R5 (RP) (1.1.12.1, 239.1.1.1) forward R3 (DR) R2 R4 R6 R7 (1.1.5.1, 239.1.1.1) forward 이상으로 PIM-SM에서 전송 Tree를 구성하고, Packet을 전송하는 방법을 확인해보았다. (4/4)
  174. SPT Switchover Threshold 조정 PIM-SM에서는 초기에 RP를 통과하는 Shared Tree를

    사용하여 Multicast Packet이 하나 전송된 다음, 바로 Source Tree로 Switchover되었다. 그러나, SPT Switchover Threshold를 조정하면, 계속 Shared Tree를 사용하거나 특정한 값 이상으로 트래픽이 증가할 때만 변경되게 할 수 있다. 또, 특정한 그룹의 트래픽에 대해서만 SPT Switchover Threshold를 조정할 수도 있다. 다음과 같이 SPT Switchover Threshold를 kbps 단위로 지정하거나, Infinity 옵션을 사용하여 Switchover가 일어나지 않게 할 수도 있다. R6(config)# ip pim spt-threshold ? <0-4294967> Traffic rate in kilobits per second infinity Never switch to source-tree [예] R6에서 Multicast Group 239.1.1.1에 대해서는 SPT Switchover가 일어나지 않게 하는 방법 R6(config)# ip access-list standard GROUP-239.1.1.1 R6(config-std-nacl)# permit 239.1.1.1
  175. PIM-SSM Source Specific Multicast Receiver가 명시적으로 Multicast Source와 Group Address를

    지정한다. 따라서, PIM-SSM Router들은 Unicast Routing Table에서 Multicast source와 연결되는 인터페이스를 찾아 요청 메시지를 전송하면 되기 때문에 RP가 필요 없고, 결과적으로 (*,G) 정보도 유지할 필요가 없다. 그래서, SSM은 Source Tree만 생성하고, Shared Tree는 만들지 않는다. SSM은 인터넷 방송과 같은 One-to-Many Application에 적합하다. SSM은 PIM-SM을 발전시킨 Protocol이며, IGMPv3을 통해 동작한다. PIM-SSM에 대비하여 기존의 PIM 모드를 통칭하여 ASM(any source multicast)라고 한다. ASM에서는 Router들이 Source 정보를 유지해야 하지만, PIM-SSM에서는 Receiver가 IGMPv3를 통하여 Router에게 전달한 Source 정보를 사용한다. ASM이나 PIM-SSM 모두 Source가 되기 위한 Signaling은 불필요하다. 그러나, ASM에서는 Receiver가 Source의 주소를 알 필요가 없지만, SSM에서는 필요하다. IANA(Internet Assigned Numbers Authority)에서 할당한 SSM의 주소범위는 232.0.0.0~232.255.255.255이다. 그러나, CISCO의 IOS에서는 모든 Multicast 주소를 SSM용으로 사용할 수 있다.
  176. PIM-SSM 동작방식 SSM은 PIM-SM이 설정된 환경에서 동작한다. PIM-SM이 설정된 환경에서

    SSM을 동작 시키려면 Receiver와 연결되는 Last-Hop Router들만 SSM이 지원되는 IOS로 업그레이드하면 된다. 중간의 Router들은 SSM 범위에서 PIM-SM만 동작하면 된다. SSM은 전체 설정모드에서 ip pim ssm 명령어를 사용하여 SSM용으로 사용할 주소의 범위를 지정함으로써 활성화된다. 이 명령은 다음과 같은 효과가 있다. • SSM 주소 범위 내의 Group에 대해서 IGMPv3 INCLUDE 모드 Membership Report를 통한 (S,G) 채 널 가입이 허용되며, 각 방법들은 Interface별로 설정된다. • SSM 주소 범위 내의 PIM 동작은 PIM-SSM으로 변경된다. PIM-SSM에서는 Router가 (S,G) Join이나 Prune Message만 생성한다. RP와 연결되는 Shared Tree 생성과 관련된 Message는 무시되고, PIM Register Message들은 즉시 Register-Stop Message로 응답한다. • SSM 주소 범위 내에서는 MSDP SA Message가 생성되지 않으며, SA Message의 허용이나 전송도 되 지 않는다.
  177. PIM-SSM 동작방식 PIM-SSM이 동작하는 방식을 다음 그림을 통해 살펴보자. Multicast

    Server R3 (1.1.12.1, 239.1.1.1) join R1 R2 R4 Receiver join (1.1.12.1, 239.1.1.1) IGMPv3 Membership Report 먼저, IP Address가 1.1.12.1인 Multicast Server가 239.1.1.1 그룹번호를 사용하여 방송을 시작한 다. 다른 PIM 모드와 마찬가지로 PIM-SSM에서도 Multicast Server가 Multicast Router들과 송수신하는 별도의 시그널링은 없다. 그냥 Multicast Packet을 전송하기만 하면 Switch와 Router들이 알아서 이를 수신한다.
  178. PIM-SSM 특징 • 동일한 Group Address를 서로 다른 Source에서 사용할

    수 있어, Multicast Group Address 관리 가 편리하다. ASM에서 Routing 가능한 Multicast Address를 확보하기가 어려웠지만, SSM에서 는 동일한 Multicast Address를 사용할 수 있으므로 이 문제가 해결된다. • ASM은 특정 그룹에 대한 DoS 공격에 취약하지만, SSM은 Receiver가 Source를 지정하므로 지정하지 않은 소스로부터의 DoS 공격이 힘들다. • 기존의 PIM-SM 네트워크를 그대로 사용할 수 있고, 서로 다른 도메인 간의 통신시 MSDP가 필요 없어 Multicast Network 설치 및 관리가 용이하다.