2013년 11월 17일 일요일

방송용 주파수 개념의 이해

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방송용 주파수 개념의 이해


1. 주파수(Hz)의 개념과 특성
  ㅇ 주파수(Hz)란 “1초 동안의 진동수”로 정의하는데, 예를 들어 10Hz는 1초에 10개의 사인파를 형성함.
  ㅇ 주파수가 높을수록
     - 직진성이 좋고, 보다 많은 정보 전송이 가능함.
     - 그러나, 도달거리가 짧고, 송수신 장비가 비싸지며, 전파 송신에 많은 에너지가 필요함.
  ㅇ 같은 주파수끼리는 서로 간섭, 혼선됨.

2. 변조(Modulation)와 복조(Demodulation)의 개념
  ㅇ 우리가 사용하는 원천정보(음성신호, 영상신호 등)는 원거리 전송에 적합하지 않아서 캐리어주파수에 실어서 보내는데, 이를 변조라 함.
     ※ 흔히 말하는 라디오의 89.1MHz 는 캐리어주파수를 말함.
  ㅇ 우리가 라디오, TV채널을 선택하는 것은, 캐리어주파수에서 음성, 영상신호 등을 추출하는 것인데 이를 복조라 함.
  ㅇ 기초적인 아날로그 변조와 복조 방식으로 AM방식과 FM방식이 있고, 디지털에서는 QAM(Quadrature AM, 직교진폭변조) 등 여러 변조 방식이 있음.
     - AM(Amplitude Modulation) 방식
사용자 삽입 이미지
 


     - FM(Frequency Modulation)방식
사용자 삽입 이미지
 

3. 대역폭(Bandwidth)이란?

  ㅇ 변조신호(캐리어+원천정보)는 혼신을 방지하기 위해 일정한 구간의 대역을 가지게 되는데 이를 대역폭이라 함.
     - 예를 들면 라디오의 89.1MHz 의 경우 실제 전송되어오는 주파수는 89.1MHz ± 20kHz 사이의 값, 즉 40kHz 정도의 대역폭을 가지는 신호가 됨. (※ 20kHz는 인간의 최대 가청 주파수)

  ㅇ 주파수를 채널별로 나누는 할당하는 이유는 대역폭이 이웃채널과의 서로 중첩되어 간섭이 일어나는 현상을 막기 위해서임.
     - 지상파TV의 경우 2채널(54~60MHz), 3채널(60~66MHz) 등으로 구분하여 대역폭을 6MHz로 할당해 놓음.
     - 압축기술과 디지털 기술의 발전으로 최근에는 종전 1채널인 6MHz 대역으로 3개 이상의 채널이 가능해지고 있음.

  ㅇ 국내 방송용 주파수 할당 현황
구분
할당주파수대역
총 대역폭
채널 수
AM방송
526.5~1606.5kHz
1080kHz
120
FM방송
88.1~107.9MHz
20MHz
100
지상파TV
VHF
54~72MHz(Ch2~4)
76~88MHz(Ch5~6)
174~216MHz(Ch7~13)
492MHz
82
UHF
470~890MHz(Ch14~83)
지상파 DMB
180~186MHz(Ch 8)
204~210MHz(Ch 12)
12MHz
7
케이블방송
54~750MHz
706MHz
110
위성방송
11.746~11.938GHz
162MHz
94
위성 DMB
2.630~2.655GHz
12.214~12.239GHz
50MHz
11


4. 주파수 방식(기존 방송)과 패킷방식(IPTV) 비교

  ㅇ 주파수 방식은 채널별로 일정 대역을 확보하고 있음.
     - 안테나, 케이블로 들어오는 신호는 모든 TV채널의 신호가 동시에 수신되고 있는 상태이며,
     - 우리는 채널을 돌리는 것, 즉 캐리어주파수를 맞춤으로써 원하는 채널을 시청하는 형태.
     - 전송지연이 발생하지 않음.

  ㅇ 패킷방식(IPTV)은 채널별 대역폭이 별도로 없이, 모든 방송이 하나의 선로를 공용함.
     - 인터넷 상에서 정보를 수신하기 위해서는 해당 아이콘 등을 클릭(=요청 신호 보냄)하는 것과 같이 IPTV에서 원하는 채널을 보기 위해서는 요청 신호를 보내야 하고, 요청 신호에 응답하여 해당 채널을 전송하기 시작함.(그 전에는 선로가 비어 있음)

     - 신호를 주고받는 과정이 필요하므로 짧게는 0.5~1초, 길게는 3~4초정도의 전송지연이 발생함.

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