최근 들어 사용자들로부터 높은 전송대역을 요구하는 고품질의 방송 및 통신 서비스들에 대한 요구가 증가하면서 케이블 사업자들은 현재보다 높은 전송효율을 제공할 수 있는 방법들을 준비하고 있다. 현재까지 나와 있는 대표적인 케이블망에서의 대용량의 콘텐츠 전송기술에는 MAC(Media Access Control) 계층에서 채널 본딩 기술을 사용하는 DOCSIS 3.0 기술과 PHY(physical) 계층에서 고차 변복조 방식 등을 사용하는 DVB-C2 기술 및 ITU-T SG9 J.atrans-req 기술 등이 존재한다. DOCSIS 3.0 기술은 미국 CableLabs 연구소를 중심으로 표준화가 이루어졌으며 DVB-C2기술은 유럽을 중심으로 표준화가 진행 중이다. 마지막으로 J.atrans-req은 ITU-T SG9에서 2011년 3월부터 표준화 진행중인 기술이다. 본 고에서는 PHY기술을 사용하여 전송효율을 높이는 기술들 중 ITU-T에서 개발하고 있는 J.atrans-req에 대한 표준화 내용을 살펴보고자 한다.

J.atrans-req 소개

J.atrans-req은 ITU-T SG9 Q.1/9에서 2011년 3월부터 개발 중인 차세대 케이블 PHY 전송기술에 대한 요구사항을 담고 있는 권고 초안이다. J.atrans-req은 2011년 3월 ITU-T SG9 제네바 회의 때 권고초안 개발이 승인되어 ITU-T SG9에서 진행 중인 work program에 추가되었다. 본 권고초안에 대한 제안자는 ETRI이며, 현재 ETRI와 DVB가 관련 기술의 국제표준화를 위해 적극적으로 참여하고 있다.

<그림 1> 차세대 디지털 케이블 PHY 전송 시스템 개요

J.atrans-req은 HFC(Hybrid Coaxial and Cable)망을 기반으로 하는 차세대 PHY기술, 즉 변복조 기술과 에러코딩 기술 및 프레임 처리기술에 대한 요구사항을 정의하고 있다. J.atrans-req에서는 차세대 케이블 PHY 전송 기술을 줄여서 ACTT(Advanced Cable Transmission Technologies)라고 부르고 있으며, <그림 1>에 보이는 것과 같이 고효율 헤드엔드(high-efficient headend)와 고효율 터미널(high-efficient terminal)을 주요 구성요소로 갖는다. 고효율 헤드엔드 및 고효율 터미널은 각각 1024QAM 이상의 고차 변조 및 LDPC 등의 고성능 에러코딩과 OFDM과 같은 멀티 캐리어 방식을 포함하게 된다. 또한 DVB-C2가 하향에 대한 전송 효율 향상만을 목표로 하고 있는 반면, J.atrans-req은 양방향 서비스를 위해 하향뿐만 아니라 상향에 대한 전송 효율 향상을 목표로 하고 있다.

<그림 2>는 ACTT의 참조모델을 나타낸다. 그림에 보여지듯이 하향뿐만 아니라 상향에 대한 차세대 케이블 PHY 전송기술을 그 범위로 가지고 있다. ACTT의 주요 요구사항 중 하나는 MPEG-2 TS 뿐만 아니라 이더넷 프레임 등의 다양한 포맷을 입력으로 받을 수 있어야 한다는 것이며, 이를 위해 프레이머(framer)와 디프레이머(deframer)를 송신부의 입력 및 수신부의 출력 부분에 별도로 정의하고 있다.

<그림 2> 차세대 디지털 케이블 PHY 전송 시스템 참조 모델

J.atrans-req의 주요 요구사항 및 향후 일정

J.atrans-req 권고초안은 ACTT 개발 시 요구되어야 할 사항들에 대해 다음과 같이 정의하고 있다. 먼저, ACTT는 높은 전송대역을 요구하는 3DTV 및 UHDTV 등의 고품질 서비스 등을 지원하기 위해 현재 사용 중인 방식인 ITU-T J.83에 비해 높은 스펙트럼 효율을 가질 수 있어야 한다. 두 번째, ACTT를 통한 지상파 방송 및 위성방송 재전송이 가능해야 한다. 세 번째, MPEG-2 TS패킷 및 이더넷 패킷 등 현재 다양하게 존재하는 전송패킷 포맷들을 지원해야 한다. 네 번째, 복수개의 6MHz 채널 또는 8채널들을 묶어서 사용하는 채널 본딩 기술 등이 고려되어야 한다. 다섯 번째, IP기반의 양방향 서비스 등이 원활히 제공될 수 있는 전송 지연시간을 가져야 한다. 여섯 번째, 현재 케이블 사업자가 양방향 데이터 서비스 제공을 위해 사용하고 있는 DOCSIS 시스템과 호환성을 갖도록 개발되어야 한다. 마지막으로 기존 아날로그 및 디지털 방송 및 데이터 서비스에 영향을 주지 않아야 한다.

J.atrans-req은 2012년에 표준화를 완료하는 것을 목표로 하고 있다. 현재는 개발 초기 단계로, 보완될 부분이나 추가될 부분이 많이 남아 있는 상황이다. 하지만, ITU-T SG9 Q.1/9은 2012년 상반기에 J.atrans-req을 완성하기 위해 ETRI와 DVB를 비롯한 관련 기관들이 많은 노력을 가하고 있는 상태이다. 현재까지는 2011년 11월 제네바 회의 때 결과물이 가장 최근 문서이며, 이번 문서부터 한국에서 기고한 내용과 더불어 DVB에서 기고한 내용이 함께 포함되어 있다. 2012년 하반기부터 차세대 디지털 케이블 PHY 전송시스템의 세부 기술들에 대한 기고가 활발히 이루어 질 것이며 표준화에 대한 이슈가 본격적으로 시작될 것으로 예상하고 있다.