주간기술동향 2019. 7. 24.

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*

I. 서론

최근 3년 간 국내 방송기술계에서 가장 각광받은 화두는 차세대 지상파 방송표준, 그리

* 본 내용은 안성준 연구원(☎ 042-860-5623, sjahn@etri.re.kr)에게 문의하시기 바랍니다.** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

지상파 방송은 현재 초실감 시대에 발맞추어 풍부한 사용자 경험을 제공하기 위한 기술세대 전환기를 맞이하고 있다. 대한민국은 세계 최초로 4K UHD 지상파 DTV 방송을 상용화하며 기술적 도약을 이루었지만, 다각도로 변화하고 있는 세계 시장을 선도하기 위해서는 보다 선제적인 전략과 적극적인 연구·개발이 필요하다. 이에, 본 고에서는 차세대 지상파 DTV 방송 서비스의 효과적인 확산 및 관련 시장에서의 경쟁력 확보 전략 수립을 위해 국내외 지상파 기술 동향, 그리고 현 시점에서 다각적으로 접근하고 있는 방송망-통신망의 연동 기술 및 통신망에서의 방송 서비스 표준화 동향에 대해 알아본다.

01chapter

차세대 지상파 DTV 방송기술 동향

•••안성준 ‖박성익 ‖권선형 ‖정회윤 ‖서재현 ‖이재영 ‖안석기 ‖임보미 ‖최동준 ‖

한국전자통신연구원 연구원한국전자통신연구원 책임연구원/PL한국전자통신연구원 선임연구원한국전자통신연구원 선임연구원한국전자통신연구원 책임연구원/PL한국전자통신연구원 책임연구원한국전자통신연구원 선임연구원한국전자통신연구원 선임연구원한국전자통신연구원 책임연구원/PL

기획시리즈

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고 지상파 UHD 방송일 것이다. 2017년 5월 국내 지상파 방송3사의 송출을 시작으로

대한민국은 세계 최초로 4K UHD 지상파 DTV 방송을 상용화한 국가가 되었다. 국내

4K UHD 지상파 방송표준은 2세대 지상파 DTV 표준인 북미 방송표준 ATSC(Advanced

Television Systems Committee) 3.0 방식을 기반으로 하고 있으며, 북미에서도 ATSC

3.0 기반의 2세대 지상파 DTV 서비스를 근시일 내에 시작할 것으로 예상된다.

본 고에서는 전세계 지상파방송 표준 동향과 국내 지상파 UHD 방송기술 동향을 살펴

보고, 끊김 없는 방송 서비스, 양방향 및 개인 맞춤형 서비스 등 사용자 경험을 보다 풍부

하게 제공하기 위한 방송망·통신망 연동 기술 및 통신망에서의 방송 서비스 제공을 위한

표준화 동향에 대해 살펴본다.

II. 지상파 UHD 방송 개요

UHD(Ultra High Definition) 방송은 기존의 HD(High Definition) 방송을 초월한다

는 의미에서 명명된 용어로, 선명한 초고화질 영상과 다채널 음향을 통해 사실감과1) 현장

감을2) 체감할 수 있는 실감방송을 지칭한다. UHD 방송은 기존 HD 방송 대비 단순히

[표 1] HDTV와 UHDTV의 주요 특징 비교

1) 사실감(sense of reality)은 해상도와 밀접하게 관련되어 있으며, 화면 속 사물이 현실에서 보는 것과 동일한 느낌을 의미함

2) 현장감(sense of presence)은 화면 크기와 시야각에 비례하며, 시청자가 현장에 있는 것 같은 느낌을 의미함

구분 HDTV 4K-UHDTV 8K-UHDTV 비고

해상도 1920×1080 3840×2160 7680×4320 4K: 4배, 8K: 16배

화면 주사율 30Hz 60Hz 2배

화소 당 비트 수 24bits 24~36bits 1~1.5배

화면비 16:9 16:9 동일

오디오 채널 수 5.1 10.1~22.2 2~4.4배

시야각 30˚ 55˚ 100˚ 3.3배

시청거리 3H 1.5H 0.75 H H: 화면 높이

데이터량 746Mbps 3~18Gbps 12~72Gbps 4~96배 한국전자통신연구원 자체 작성[1]

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영상의 해상도만을 늘리는 것이 아니라, [표 1]과 같이 화면 주사율, 화소 당 비트 수 및

시야각 등에 대해서도 높은 품질을 제공하는 것을 목표로 하고 있다.

III. 주요 지상파방송 표준 국외 동향

국제 지상파방송 기술시장은 현재 주요 4개 표준단체의 개별표준 기술이 분할하여 점유하

고 있는 상황이다. 해당 주요 4개 표준단체는 ATSC, DVB-T(Digital Video Broadcasting

-Terrestrial), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting–Terrestrial)와

DTMB(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast)로, [그림 1]과 같이 ATSC는 북미

지역과 대한민국, DVB-T는 유럽, 아프리카 및 오세아니아, ISDB-T는 일본과 남미,

DTMB는 중국 등지에서 각각 채택하고 있다. 그 중 ATSC와 DVB-T는 UHD 방송이

가능한 2세대 디지털방송의 표준화가 완료되어 이미 본방송이 시작된 상황이며, ISDB-T와

DTMB의 경우 2세대 디지털방송에 대한 표준화 논의가 진행 중인 단계이다.

현 시점에서는 지상파 방송표준 중 ATSC 3.0과 DVB-T2만이 UHD 방송을 지원한다.

시기적으로 먼저 표준화가 완료된 DVB-T2가 출시된 지 10년이 지났으나 DVB-T2 기반

의 지상파 4K-UHD 방송은 상용화된 사례가 없으며, 지상파 4K-UHD 본방송을 실시하

고 있는 국가는 현재 ATSC 3.0을 기반으로 방송을 하고 있는 대한민국이 유일하다. 그러

나 잇따른 차세대 방송표준의 제정 및 신규 방송표준의 제정 기획이 국가별 주파수 재배치

DVB

[그림 1] 국가별 지상파방송 표준 채택 현황

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계획 등과 맞물려 세계 각국에서 차세대 방송기술을 수용하고자 하는 분위기가 형성되고

있다. 이러한 최근 동향을 고려할 때, 초고화질 방송 서비스를 상용화하고자 하는 움직임

이 곧 본격화될 것으로 예상된다.

미국의 경우, FCC(Federal Communications Commission)에서 2017년 11월 ATSC

3.0의 사용이 승인되었으며, 이에 따라 클리블랜드 등지에서는 2017년 11월부터 CTA

(Consumer Technology Association)와 NAB(National Association of Broadcasters)

의 공동 필드테스트가, 랄리 지역에서는 2018년 2월부터 CBC(Capitol Broadcasting

Company)의 라이브 실험방송 및 ATSC 3.0 LDM(Layered-Division Multiplexing,

ATSC 3.0 표준에 반영된 신규 전송다중화 기술) 기반 평창동계올림픽 중계방송이 이루어

졌다[2]. 피닉스 지역에서는 Pearl TV의 주도로 테스트가 진행 중이며 12개 TV 송신소

간의 주파수 자원 공유를 통해 유휴 주파수를 확보하여 이를 ATSC 3.0 방송에 사용하는

모델을 시험하고 있다. 특히, 북미 최대의 방송사 연합 SBG(Sinclair Broadcasting Group)

의 움직임이 활발한 상태인데, 미국 전역에서 가장 많은 송신소를 점유하고 있는 인프라

자원을 바탕으로 근시일 내(2020년 예상)에 단일주파수망 기반의 ATSC 3.0 본방송을

시작하고자 하는 계획을 적극 주도하고 있어, 북미 방송사들 가운데 가장 빠르게 대규모

방송기술의 세대전환을 이룰 것으로 보인다.

대한민국과 북미권 외에 브라질과 인도 등에서도 새로운 기술세대로의 전환을 계획하고

있다. 두 국가 모두 ATSC 3.0을 차세대 방송표준 후보로서 검토를 진행하고 있으며, 브라

질은 2018년 러시아 월드컵 기간 동안 브라질리아, 상파울로, 리우데자네이루 3개 지역에

서 ATSC 3.0 LDM 기술을 이용하여 모바일 HD 방송과 고정 4K-UHD 방송을 동시에

전송하는 실험방송을 수행하였다. 인도의 경우 2016년을 기점으로 이미 DVB-T2 방식으

로 주요 대도시에서의 방송 서비스가 시작되었으나, 여전히 시험 서비스 수준에 머물러

있어 전체 시청자 중 대다수는 아직도 아날로그 TV를 시청하고 있는 상황이다. 이러한

이유로 인도는 디지털방송의 활로를 위해 새로운 확산 방안을 모색해야 하는 시점에 있다.

인도 방송계는 디지털방송의 확산 방안으로서 통신망과 방송망의 연동을 고려하고 있으

며, 전체 시스템이 IP(Internet Protocol)를 기반으로 설계되어 효율적 연동이 가능한

ATSC 3.0 방식으로 방송망을 전환하는 것에 큰 관심을 나타내고 있다.

나아가 일본은 4K보다 4배 높은 해상도인 8K 화질의 방송서비스를 목표로 ISDB-T의

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후속 표준을 준비 중이다. 2018년 12월 본방송을 시작한 8K 위성방송 서비스와 발맞추기

위해 Adv. ISDB-T(Advanced ISDB-T)로 명명된 차세대 방송 표준안을 NHK에서 제안

하였으며, NHK 주도로 구축된 송수신 프로토타입 시스템이 2018년 11월부터 도쿄 및

나고야 일대에서 실험 운용되고 있다.

현존하는 2세대 지상파방송 표준인 ATSC 3.0과 DVB-T2의 특징은 [표 2]와 같다. 두

표준 모두 이전표준 대비 전송효율을 약 30% 이상 향상시켰으며, OFDM(Orthogonal

Frequency Division Multiplexing, 직교주파수분할다중화)을 기반으로 물리계층 규격

을 설계함으로써 다중경로채널 환경에서의 성능 향상과 단일주파수망 기반 방송이 가능하

게 지원하고 있다[3],[4]. 다중 PLP(Physical Layer Pipe)를 바탕으로 다중 서비스를 지

원한다는 것 또한 이전 세대와 차별화되는 두 표준의 특징이다. ATSC 3.0 방식이 DVB-

T2보다 시기적으로 이후에 설계되었기 때문에, 최신 통신기술이 적용되어 보다 넓은 범위

의 서비스 품질을 향상된 효율로 전송하는 것으로 알려져 있다.3) ATSC 3.0이 추가적으로

갖는 특징으로는 LDM 기반 전송 다중화를 지원함으로써 모바일 HD 방송과 고정 UHD

방송을 동시에 전송하는 서비스에 극적인 효율성을 제공한다는 점, 완전한 IP 기반 시스템

설계로 통신망과의 연동이 가능해져 다양한 단말에서의 소비를 목적으로 한 스마트 미디

어 방송 콘텐츠를 구성할 수 있다는 점 등을 꼽을 수 있다[5],[6]. 이러한 특장점은 ➀ 개인화된 단말, 그리고 ➁ 미디어 서비스의 다양화로 대표되는 최근 미디어 시장 상황에서 지상파 방송이 경쟁력을 확보하는 데에 주요한 역할을 할 것으로 사료된다.

[표 2] ATSC 3.0과 DVB-T2의 주요 특징 비교

3) DVB-T2 대비 향상된 수신 강인성을 바탕으로 모바일 수신 성능을 효과적으로 개선하였으며 보다 높은 속도의 전송을 가능하게 하여 더 높은 품질의 UHD 콘텐츠를 제공할 수 있게 되었다.

구분 ATSC 3.0 DVB-T2

표준화 완료 2018년 2009년

영상압축 HEVC, SHVC MPEG-4, HEVC

입력 포맷 IP TS, GSE(IP 기반)

스펙트럼 효율 0.27~10.37bits/s/Hz 0.87~6.65bis/s/Hz

재난방송 EAS(Emergency Alert System) 미지원

전송 다중화 방식 TDM, FDM, LDM TDM, FDM 한국전자통신연구원 자체 작성[7]-[9]

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IV. 국내 지상파 UHD 방송기술 동향

국내에서는 2013년 말부터 방송사를 중심으로 지상파 4K UHD 방송의 기획·검증이

진행되었는데, 초기 DVB-T2 방식을 바탕으로 기획되었던 것과 달리 2016년, 최종적으

로 ATSC 3.0 방식을 기반으로 대한민국 지상파 UHD 방송 표준이 제정되었다([표 3]

참조). 이어 국내 지상파 방송3사는 ATSC 3.0 방식으로 제정된 “지상파 UHDTV 방송

송수신 정합”을 바탕으로 2017년 5월 31일 수도권 지상파 UHD 본방송을, 2017년 말

광역권으로의 지상파 UHD 방송 권역확장을 시행하였다.4) 현재 국내 지상파 UHD 방송

은 [그림 2]와 같이 2021년 전국망 방송을 목표로 망 확대가 진행되고 있다.

[표 3] 국내 지상파 UHDTV 표준 선정 과정

4) ATSC 3.0 방식을 기반으로 본방송을 시행한 것은 대한민국이 최초이며, 이를 바탕으로 2018년 평창동계올림픽 개·폐막식과 쇼트트랙 등 주요경기가 세계최초로 ATSC 3.0 기반 UHD 방송으로 생중계되었다. 더불어, 평창동계올림픽 당시 평창 및 강릉 일대에서는 ATSC 3.0 모바일 수신기가 장착된 셔틀버스를 활용하여 모바일 HD 방송과 고정 4K-UHD 방송을 단일한 주파수 채널에서 송수신하는 기술이 함께 시연되었다([그림 3] 참조).

연도 이력

2013년 10월 국내 지상파 방송사, DVB-T2 방식으로 4K UHD 시범방송 실시

2014년 4월 국내 지상파 방송사, DVB-T2 방식으로 4K UHD 실험방송 실시

2014년 10월 TTA, DVB-T2 방식을 지상파 UHD 방송의 잠정 표준으로 제정

2016년 6월 TTA, ATSC 3.0 방식을 지상파 UHD 방송 표준으로 제정* UHD 표준 선정과정 초기에는 지상파 방송사 중 DVB-T2 기반의 UHDTV 방송을 원하는 곳도 있었으나, DVB-T2와 ATSC 3.0

모두 OFDM을 기반으로 하고 있는 등 유사한 측면이 많고, ATSC 3.0이 DVB-T2보다 최신 표준으로 최신 기술을 포함하고 있어수신 성능 개선을 기대할 수 있는 등의 이유로, 큰 이견 없이 ATSC 3.0 방식이 국내 지상파 UHD 방송 표준으로 제정됨.

[그림 2] 지상파 UHD 방송망 구축 계획(KBS)

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현재 진행 중인 지상파 UHD 방송망 구축 계획의 한 가지 큰 차별점은 전국망이 동일주

파수 대역을 사용하여 구축된다는 점이다. TV 수상기가 처리할 수 있는 지연신호 범위에

는 한계가 있어, 일정 시간 범위보다 크게 지연된 방송신호가 수신될 경우 이는 방송 서비

스 복호를 방해하는 간섭신호로 작용한다. 이를 해결하기 위해 기존의 방송망은 인접 권역

이 서로 다른 주파수 대역을 사용하여 신호를 송출하도록 구축되었으나, 이러한 방식은

주파수 자원 활용에 제약이 있어 주파수 효율성에 대한 논의가 지속적으로 제기되어 왔다.

이러한 배경에서 ATSC 3.0 표준은 주파수 활용성을 극대화하기 위해 인접 권역 송신기에

서 송출된 신호를 문제없이 처리할 수 있도록 설계되었고, 이로써 지상파 UHD 방송망을

단일주파수망(Single Frequency Network: SFN)으로 구축할 수 있게 되었다. 이는 한정

된 주파수 자원 내에서 보다 더 많은 방송 서비스를 보다 고품질로 시청할 수 있는 환경이

조성되었음을 말한다. 기존 DTV 방송망과의 비교를 예로 들면, 기존 방송망 구축에 사용

된 주파수는 총 38개 주파수채널(228MHz)인 반면 단일주파수망으로 UHDTV 방송망을

구축할 경우 총 11개 주파수 채널(66MHz)만이 필요할 것으로 예상되며 이는 곧 사용자가

3.5배 이상 다양한, 또는 향상된 품질의 방송 서비스를 시청할 수 있게 되었음을 뜻한다.

한편, ATSC 3.0 방식을 기반으로 지상파 방송망이 구축되면서 ATSC 3.0의 특장점

중 하나인 이동방송 가용성이 주목을 받게 됨에 따라 기존 국내 이동방송을 중점적으로

담당하던 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 거취가 이목을 끌고 있다.

지상파 DMB 표준은 1992년 유럽의 Eureka-147 프로젝트에 의해 탄생한 디지털 오디

오방송 표준 DAB(Digital Audio Broadcasting)로부터 파생되어 만들어졌으며 2005년,

[시연버스 외부] [시연버스 내부]

* USB 동글 형태로 제작된 ATSC 3.0 모바일 수신기를 태블릿, PC 등 스마트미디어 장치에 장착하여 송출 영상을 수신하는 기술(ETRI 개발)을 시연함. 전송에는 LDM 기술(ETRI 개발)을 사용하여 모바일 HD 방송과 고정 UHD 방송을 동일 주파수대역에서 동시에 송신하였음.

[그림 3] 평창동계올림픽 ATSC 3.0 모바일 전송 시연

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320p 해상도의 영상서비스를 시작으로 국내에 도입되었다. 이후 해상도가 4배 개선된

스마트 DMB와 추가적으로 3배의 화질 개선이 이루어진 HD DMB가 등장하여5) 고화질

DMB 방송이 상용화되었으나6) ATSC 3.0 기반 시스템을 통해 지상파 이동 HD 방송이

가능해짐에 따라 두 표준기술 간 경쟁 구도가 형성될 가능성이 부상했다. 현재까지 지상파

DMB가 독점적으로 점유하고 있던 시장상황이 급변할 여지가 있으므로, 향후 지상파 이

동방송 시장 내 두 표준기술의 향방을 주시할 필요가 있을 것으로 보인다.

V. 방송망-통신망 연동전송 기술 동향

IP 방송 시대로 접어들면서, 최근 방송 시장은 단순히 지상파 방송망 성능을 고도화하여

화질을 개선하는 것을 넘어서 브로드밴드 통신망과 방송망 간의 연동을 통해 양방향·다분

화된 개인 맞춤형 서비스 등 사용자 경험을 보다 풍부하게 제공하는 방안을 다각도로 모색

하고 있다. 더불어 이동환경에서의 미디어 서비스에 대한 수요가 지속적으로 증가하는

상황에서, 조밀한 기지국 배치가 특징인 이동통신망과의 연동은 건물 밀집 지역에서의

이동수신이나 실내수신에 상대적으로 약한 지상파 방송망을 보완, 끊김 없는 시청을 보장

한다는 점에서도 많은 관심을 받고 있다.

다른 한편으로는 스마트 기기의 보급률 상승과 미디어 스트리밍 서비스의 폭발적 증가

에 따른 미디어 트래픽 급증을 소화하기 위한 방안으로 방송망-통신망 연동을 가시화하고자

하는 시각도 존재한다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 5G(5th Generation)

NR(New Radio) 표준이 출시됨에 따라 소요가능한 주파수 자원이 대폭 확충되었으나

(28GHz 대역) 여전히 활용 가능한 주파수 자원에는 제한이 있으며, 스마트 단말의 다양화

및 IoT(Internet of Things, 사물인터넷)의 본격화와 함께 지수적으로 증가하고 있는

미디어 트래픽을 안정적으로 수용하기엔 부담이 있을 것으로 예상된다. 이동통신 시장에

서는 그 해결책으로 동일 콘텐츠를 소비하는 사용자들에 대한 트래픽을 방송망으로 오프

5) 2016년 8월 YTN DMB, 한국 DMB와 U1 미디어, 2016년 12월 KBS, 그리고 2018년 1월 MBC와 SBS가 HD DMB 서비스를 시작하였다. 단, KBS만 전국방송이며 나머지 채널들은 수도권에 한정되어 있다.

6) 지상파 DMB 이외에도 위성망을 통해 DMB 방송을 제공하는 방식 또한 상용화된 바 있다. TU 미디어가 2005년부터 유료로 서비스했던 위성 DMB는 지상파 DMB보다 다양한 콘텐츠를 고화질로 제공하였으나 이용자 수 감소 등의 운영 문제로 인해 2012년 8월 서비스가 종료되었다.

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로드(offload)하는 방법을 주목하고 있다.

방송·통신 연동에 대한 시도는 이전에도 수차례 있었지만 모두 시기적 문제 및 기술적

호환성 문제 등으로 인해 상업적으로 성공하지 못했다. 그러나 현재는 방송 및 통신 양방

의 기술적 성숙이 충분히 이루어졌으며, 방송표준과 이동통신표준이 맞물린 기술세대 전

환기를 맞아 방송·통신 연동 및 융합 솔루션에 대한 논의가 양방에서 다시 활성화되는

시기에 있다.

최근 눈에 띄는 점은 방송·통신 연동에 대한 논의가 가시화됨에 따라 시장을 선점하기

위한 각 관련 기관/기업의 시제품 출시가 상당히 늘어났다는 것이다. 2019년 NAB Show

에서 SBG는 LTE(Long Term Evolution) 통신망의 트래픽을 모니터링하여 동일 콘텐츠

트래픽이 급증할 시 ATSC 3.0 방송망으로 오프로드하는 기술을, Pearl TV는 사용자가

시청하고 있는 방송 프로그램의 화질 개선을 원할 시 통신망으로 부가정보를 획득하게

하는 방식을 이용한 DRM(Digital Rights Management) 기반 유료방송 서비스를 각각

선보였다. ETRI의 끊김 없는 HD/UHD 스케일러블 서비스 전송을 비롯하여 Harmonic,

Sony의 저지연 채널 전환 및 time-shifting 기술이 ATSC 3.0-브로드밴드 DASH(Dynamic

Adaptive Streaming over HTTP) 연동 전송시스템 구현을 통해 시연되었으며, 근래

꾸준히 관심도가 증가하고 있는 방송·통신 연동 기반 타깃 광고 및 양방향 서비스가 NAB

Lab, SKT, SBG, ETRI 등에서 출품되었다.

독자적인 행보를 보이고 있는 일본 또한 수년 전부터 IP 기반 방송·통신 연동 시스템을

준비해 왔다. NHK는 표준화가 진행 중인 Adv. ISDB-T를 기반으로 한 방송망-통신망

동시 전송을 통해 수신 단말(8K TV, 모바일 단말 등)의 성능 및 환경에 따라 적절한 망

선택을 할 수 있도록 하는 플랫폼을 준비 중이다. Sharp, NTT Docomo의 5G망 8K

방송 솔루션이나 Panasonic, Sharp, Astro 등에서 연이어 출시하고 있는 8K 촬영카메

라 및 디스플레이 제품을 고려할 때 일본은 방송·통신 연동 시장에서도 꾸준히 8K 서비스

를 활성화하고자 하는 행보를 보일 것으로 예상된다.

방송·통신 연동은 곧 다가올 자율주행시대의 커넥티드카 시장에서도 중요한 화두이다.

차량 운행에 있어 운전자의 역할이 단계적으로 줄어드는 바, 운전대를 놓은 운전자를 위한

미디어 서비스 시장이 새로이 창출되었다. 이동성이 특징인 차량 환경을 고려할 때, 끊김

없는 서비스 수신이 주요한 문제가 될 것으로 보이며, 그 해결책으로 방송·통신 연동에

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무게가 실리고 있다. SKT, SBG와 Harman이 합작하여 차량 전장용 ATSC 3.0-DASH

연동 기반 솔루션을 2019년 NAB Show에 내놓았으며, 해당 솔루션을 이용한 타깃 광고,

지상파 방송, VoD 다운로드가 시연되었다. 덧붙여 커넥티드카 시장에 특화된 미디어 서

비스로는 교통 정보 및 지도 등을 전송하는 데이터캐스팅(datacasting)이 대표적으로 언

급되고 있다. 자율주행을 위해서는 고정밀 지도와 실시간 교통 정보가 확보되어야 하는

바, 차량주행 자율화에 방송·통신 연동에 기반한 데이터캐스팅이 수행할 역할이 상당부분

있을 것으로 예상된다. 일본 통신사 KDDI는 2018년 4월 LTE eMBMS(evolved Multimedia

Broadcast/Multicast Service)를 바탕으로 교통 정보 서비스를 테스트하였으며, SKT가

Sinclair와 합작사를 설립하여 준비하고 있는 ATSC 3.0 기반 지상파 UHD 솔루션에는

자율주행차를 위한 지도 업데이트 서비스가 포함될 예정이다.

다른 한편, 이동통신망 내에서 방송 서비스를 제공하려는 시도 또한 동시에 이루어지고 있다. 인도에서 가입자 2억 명 이상을 확보하고 있는 이동통신사 Reliance Jio와 호주 최대의 통신망 사업자 Telstra가 대표적인 예이다. 양사 모두 LTE eMBMS를 이용하여 망을 구축하여 방송 서비스를 제공하고 있는데, Reliance Jio는 200여개의 SD 및 HD 방송 콘텐츠를, Telstra는 스포츠 전국 중계 프로그램을 각각 서비스하고 있다.

VI. 통신망에서의 방송서비스 표준화 동향

3GPP MBMS와 DVB-I(DVB-Internet)는 통신망 내 방송 서비스를 위한 표준의 대표

적 예이다. 3GPP Rel. 6 3G(WCDMA)에서 처음 등장했던 MBMS는 이후 LTE기반 Rel.

9에서 eMBMS로 개편되며 OFDM으로의 시스템 전환과 단일주파수망 동작(Multicast/

Broadcast SFN: MBSFN)을 통해 성능이 대폭 개선되었다. 지속적인 표준 개정을 특징으

로 하는 3GPP 표준화 시스템 하에서, LTE eMBMS는 동적 가동, 핸드오버 측면에서의

서비스 안정성을 높인 LTE-A(LTE-Advanced) eMBMS로 다시 다듬어졌다. 최신 LTE

표준인 LTE-A Pro에서의 MBMS는 더욱 진화된 기술을 포함하는 FeMBMS(Further

evolved MBMS)로 불리고 있으며, SIM 카드가 없는 단말도 MBMS 서비스를 수신할

수 있는 동작 모드를 추가적으로 제공하여 미디어 소비 환경을 확장시켰다. 현재 Rel.

16에서 표준화가 진행중인 FeMBMS는 셀 반경과 단말 이동성을 각각 100km, 250km/h

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까지 추가 향상시킬 계획이며 물리계층 표준화는 2019년 12월까지 완료될 예정이다([그

림 4] 참조).

최근 신규 표준화가 활발히 진행되고 있는 3GPP 5G NR에서도 MBMS 동작을 지원하

게 하려는 움직임도 나타나고 있다. 일례로, 방송 진영이 주축이 되어, 5G-Xcast(Broadcast

and Multicast Communication Enablers for the Fifth-Generation of Wireless

[그림 4] 3GPP MBMS 관련 표준화 Timeline

[그림 5] 5G-Xcast 컨소시엄(9개국 18사) 구성도(좌), 5G-Xcast M&E(Machinery & Equipment) 가치사슬 구성도(우)

방송·스마트미디어콘텐츠

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Systems)로 명명된 컨소시엄을 구성하여 5G MBMS 표준화에 요구사항을 반영할 계획을

수립하고 있다. 5G-Xcast는 9개국 18개 기관이 포함되어 있으며 주로 유럽을 중심으로

구성되어 있다([그림 5] 참조). 대한민국 관련 기업/기관으로는 삼성전자(영국 지사)와

ETRI, 그리고 LG(외부 자문)가 참여 중이다. 5G-Xcast는 단순히 5G 표준에 MBMS 동작

을 반영시키는 것이 아닌, 5G를 한 축으로 방송과 통신을 융합하고자 하는 비전 아래

결성되었으며 망에 구애받지 않는 통합적 미디어 전송을 목표로 폭넓은 계층에서의 기술

검토를 진행 중이다.

DVB-T, DVB-C(DVB-Cable)와 DVB-S(DVB-Satellite)로 명명된 매체별 방송표준

을 제공하는 DVB 진영에서도 최근 폭발적으로 증가한 스마트 미디어 기기 시장을 대비하

여 통신망 기반 방송 서비스 표준 DVB-I를 추가적으로 설계하고 있다([표 4] 참조). 2019

년 3분기에 표준화가 완료될 예정인 DVB-I는 기존의 DVB 표준과의 호환성을 특징으로

한다. 따라서 DVB-I를 기반으로 제공되는 OTT(Over-the-Top) 서비스는 DVB-T2 지

상파 서비스와 별도의 통합 과정 없이 연동을 지원한다. 이 또한 매체 및 기기에 무관한

사용자 경험을 제공하기 위한 노력의 일환으로, 방송·통신 연동 또는 융합이 미디어 생태

계에 연착륙하는 데에 도움을 줄 것으로 보인다.

[표 4] DVB-I 표준화 일정

VII. 결론

본 고에서는 초실감 시대에서의 지상파 방송 서비스를 위한 국·내외 UHD 지상파방송

표준화 현황 및 차세대 방송 기술에 대해 살펴보았다. 최근에는 지상파 방송에서도 단순히

높은 해상도와 고품질의 콘텐츠를 제공하는 것에 그치지 않고, 이동 중에도 끊김 없는

서비스를 제공하거나 사용자 맞춤형 서비스를 제공하기 위한 방송·통신 융합 서비스에

연도 내용

2017년 말 DVB-CM-I 시작

2018년 8월 DVB-I Commercial Requirements 승인

2019년 3분기 DVB-I 표준 완료 예정 Peter Lanigan, “DVB-I: evolving linear TV in an OTT world,” DVB World 2019.

주간기술동향 2019. 7. 24.

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대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 세계 최초로 4K UHD 지상파 본방송을 실시한

경험, 그리고 이를 위한 기술을 축적한 대한민국에는 새로운 시대의 방송 서비스 시장에서

국제적 경쟁력을 공고히 할 수 있는 여건이 마련되어 있다. 이를 발판으로 세계 시장을

선도하기 위한 선제적 전략 및 적극적인 연구·개발이 필요한 시점이다.

[ 참고문헌 ]

[1] 임중곤 외, “국내 지상파 UHDTV 표준화와 서비스 추진 동향”, 한국전자파학회, 전자파기술 제 25권 5호, 2014, pp.3-12.

[2] 전자신문, “ETRI 개발 UHD 전송기술, 미국 평창동계올림픽 생중계 성공”, 2018. 2. 12.[3] 권선형 외, “ATSC 3.0 물리계층 표준기술,” 한국방송·미디어공학회, 방송과 미디어 제 20권 4호,

2015, pp.17-27.[4] 이재영 외, “ATSC 3.0 기술 및 표준화 현황”, 한국전자파학회, 전자파기술 제 25권 5호, 2014,

pp.33-41.[5] S. -I. Park et al., “Performance analysis of all modulation and code combinations in

ATSC 3.0 physical layer protocol,” IEEE Trans. Broadcast., Vol.62, No.2, 2019, pp.197-210.[6] J. Lee et al., “Efficient transmission of multiple broadcasting services using LDM and

SHVC,” IEEE Trans. Broadcast., Vol.64, No.2, 2018, pp.177-187.[7] Advanced Television Systems Committee, ATSC Standard: A/322, Physical Layer Protocol,

Doc. A/322, 2017.[8] ETSI, Digital Video Broadcasting(DVB); Frame structure channel coding and modulation

for a second generation digital terrestrial television broadcasting system(DVB-T2), EN 302 755 v1.4.1, 2015, pp.1-188.

[9] 월간 방송과기술, “지상파 UHD 방송표준방식 선정과 관련 이슈”, 2016. 8. 4.

I. 서론II. 지상파 UHD 방송 개요III. 주요 지상파방송 표준 국외 동향IV. 국내 지상파 UHD 방송기술 동향V. 방송망-통신망 연동전송 기술 동향VI. 통신망에서의 방송서비스 표준화 동향VII. 결론