18년 1회차

부조정실 장비가 아닌 것은 Automatic Program Control(APC)이다.

APC는 편성표에 따라 프로그램 송출을 자동으로 전환하는 장치로, 부조정실이 아니라 주조정실의 송출 설비에 해당한다. 부조정실은 개별 프로그램을 제작·녹화하는 공간이다.

• Video Tape Recorder: 프로그램을 녹화하고 재생하는 부조정실 장비이다.
• Video Switcher: 여러 영상 소스를 선택·전환하는 부조정실의 핵심 장비이다.
• Audio Mixing Unit: 여러 음성 입력을 조정·혼합하는 부조정실 장비이다.
• Camera Control Unit: 카메라의 영상 레벨과 색을 원격 조정하는 장비로 부조정실에서 운용된다.

옳지 않은 설명은 DVB-S를 디지털 지상파 방송 방식이라고 한 내용이다.

DVB-S의 S는 Satellite로, 유럽 DVB 계열의 디지털 위성 방송 규격이다. 지상파 규격은 DVB-T이다.

• CAS: 가입자만 시청하도록 수신 자격을 제어하는 수신 제한 기술이므로 옳다.
• DRM: 디지털 콘텐츠의 저작권과 이용 권한을 관리하는 기술이므로 옳다.
• H.264: MPEG-4 AVC와 같은 영상 압축 표준이므로 옳다.
• ATSC1.0: 영상 압축에 MPEG-2를 채택하므로 옳다.

옳지 않은 설명은 사용 주파수 대역을 2,630∼2,655MHz라고 한 내용이다.

이 대역은 S 대역을 쓰던 위성 DMB의 주파수이고, 우리나라 지상파 DMB는 VHF 대역의 TV 채널을 사용한다.

• 영상 압축 표준: T-DMB는 MPEG-4 AVC(H.264)를 채택하므로 옳다.
• 변조 방식: 다중 경로에 강한 OFDM을 적용하므로 옳다.
• 기반 규격: 유럽 디지털 라디오 규격인 EUREKA-147을 바탕으로 하므로 옳다.
• 블록 구성: 6MHz 채널 하나를 3개 블록으로 나누어 사업자에게 배정하므로 옳다.

나선 형태로 도선을 감아 만든 안테나는 헬리컬 안테나이다.

헬리컬 안테나는 코일처럼 감긴 도선으로 원편파를 만들 수 있어, UHF 대역의 위성 통신에 활용된다.

• 야기 안테나: 도선을 나선으로 감지 않고, 막대형 소자를 나란히 배열해 지향성을 얻는다.
• 파라볼라 안테나: 포물면 반사기로 전파를 모으는 방식이다.
• 혼 안테나: 도파관 끝을 나팔 모양으로 벌린 구조이다.
• 패치 안테나: 유전체 기판 위의 평면 금속 패치로 복사하는 구조이다.

전파 거리가 파장의 4분의 1이므로 위상 변화량은 90°이다.

파장을 먼저 구한다.
$\lambda = \dfrac{c}{f}$
$\lambda = \dfrac{3\times10^{8}\,\mathrm{m/s}}{3\times10^{9}\,\mathrm{Hz}}$
$\lambda = 0.1\,\mathrm{m} = 10\,\mathrm{cm}$

한 파장을 진행할 때 위상이 360° 변하므로 거리 비율을 곱한다.
$\Delta\phi = 360^{\circ}\times\dfrac{d}{\lambda}$
$\Delta\phi = 360^{\circ}\times\dfrac{2.5\,\mathrm{cm}}{10\,\mathrm{cm}}$
$\Delta\phi = 90^{\circ}$

옳지 않은 설명은 UDP 헤더에 순서 번호 정보가 포함된다는 내용이다.

UDP 헤더는 출발지 포트, 목적지 포트, 길이, 체크섬만으로 구성된다. 순서 번호는 TCP 헤더에 있는 필드이다.

• UDP의 연결 방식: 연결 설정 없이 데이터그램을 보내는 비연결형 서비스이므로 옳다.
• TCP의 재전송: 확인 응답이 없으면 데이터를 다시 보내므로 옳다.
• TCP의 흐름 제어: 슬라이딩 윈도우로 전송량을 조절하므로 옳다.
• UDP의 오류 제어: 체크섬으로 오류를 검출할 뿐 재전송 등의 복구는 하지 않으므로 옳다.

옳지 않은 설명은 전송망 사업자를 SO라고 한 내용이다.

SO는 지역에서 케이블 방송을 운영하는 종합유선방송사업자이고, 전송망 사업자는 NO(Network Operator)이다.

• 시스템 구성: CATV는 센터계, 전송계, 단말계로 구성되므로 옳다.
• 전송계: 증폭기, 분배기, 분기기 등으로 신호를 가입자까지 보내므로 옳다.
• 전송 매체: 동축, 광섬유, 광동축 혼합(HFC) 케이블을 사용하므로 옳다.
• 기원: 난시청 해소를 위한 공동 수신 안테나 개념에서 출발했으므로 옳다.

올바른 송신 흐름은 DASH → ROUTE → UDP → IP → ALP → PHYSICAL이다.

ATSC 3.0에서 DASH 세그먼트는 ROUTE로 전달되고, 그 아래에는 UDP, IP, ALP, 물리 계층이 차례로 놓인다. UDP가 IP 위의 계층이라는 점도 함께 기억해 둔다.

• MMTP를 거쳐 UDP로 가는 흐름: MMTP는 MPU 단위 미디어를 나르는 경로이며, DASH 세그먼트의 전달 경로가 아니다.
• HTTP 다음에 ALP가 오는 흐름: 방송망 경로가 아니며, ALP가 IP보다 먼저 오고 UDP가 IP보다 아래에 놓여 계층 순서가 어긋난다.
• MMTP를 거쳐 TCP로 가는 흐름: 단방향 방송 전송에는 연결형인 TCP를 쓰지 않는다.
• ROUTE 다음에 IP가 오는 흐름: IP와 UDP의 순서가 뒤바뀌었다.

멀티캐스트 그룹의 호스트를 확인·관리하는 프로토콜은 IGMP이다.

라우터는 IGMP 질의로 LAN 안의 그룹 가입 호스트를 파악하고, 호스트는 IGMP 보고로 그룹 가입을 알린다.

• ICMP: IP 통신의 오류와 상태를 알리는 제어 프로토콜이다.
• ARP: IP 주소에 대응하는 MAC 주소를 찾는 프로토콜이다.
• BGP: 자율 시스템 사이의 경로 정보를 교환하는 라우팅 프로토콜이다.
• RIP: 홉 수를 기준으로 경로를 정하는 라우팅 프로토콜이다.

IPv4 멀티캐스트에 사용하는 주소는 클래스 D이다.

클래스 D는 특정 호스트가 아니라 멀티캐스트 그룹을 가리키는 주소 영역으로, IPTV 실시간 채널 전송에 쓰인다.

• 클래스 A: 대규모 네트워크용 유니캐스트 주소이다.
• 클래스 B: 중규모 네트워크용 유니캐스트 주소이다.
• 클래스 C: 소규모 네트워크용 유니캐스트 주소이다.
• 클래스 E: 연구 등을 위해 예약된 실험용 주소이다.

부호화 방식이 아닌 것은 VSB이다.

VSB(잔류측파대)는 영상이나 음성을 디지털 정보로 부호화하는 기술이 아니라, 신호를 반송파에 실어 보내는 변조 방식이다.

• PCM: 표본화, 양자화, 부호화로 아날로그 신호를 디지털로 바꾸는 방식이다.
• MPEG-2: 영상과 음성을 압축 부호화하는 표준이다.
• H.264: 영상을 압축 부호화하는 표준이다.
• AC-3: 다채널 음성을 압축 부호화하는 방식이다.

(ㄱ)은 다중화기, (ㄴ)은 변조기, (ㄷ)은 위성안테나, (ㄹ)은 셋톱박스이다.

영상 부호화기와 음성 부호화기의 출력은 이미 압축된 스트림이므로, 두 입력을 받는 (ㄱ)은 이를 하나로 묶는 단이고 그다음 (ㄴ)은 전송로에 맞게 변조하는 단이다. (ㄷ)은 통신위성으로 신호를 올려 보내는 단이고, (ㄹ)은 위성 경로의 가입자 구성에서 HDTV 바로 앞에 있는 장치와 같은 자리이다.

• (ㄱ)을 압축기, (ㄷ)을 다중화기로 둔 조합은 부호화기 뒤에 압축을 다시 두고 다중화를 변조 뒤에 두었으므로 틀리다.
• (ㄱ)을 변조기, (ㄴ)을 압축기로 둔 조합은 변조 뒤에 압축을 두어 처리 순서가 뒤바뀌었고, HDTV 앞의 수신 장치를 무선 LAN안테나로 본 점도 틀리다.
• (ㄱ)을 다중화기, (ㄴ)을 압축기로 둔 조합은 케이블망과 위성 경로로 나가기 직전 단에 변조가 없어 틀리다.
• (ㄱ)을 압축기, (ㄹ)을 다중화기로 둔 조합은 부호화기 뒤의 다중화를 빠뜨렸고, 가입자 쪽 HDTV 앞 장치를 다중화기로 보았으므로 틀리다.

심벌당 비트 수가 가장 많은 방식은 256-QAM이다.

심벌 상태 수가 M이면 심벌당 비트 수는 $\log_{2}M$이므로, 상태 수가 많을수록 비트 수도 많다. 256-QAM은 심벌당 8비트를 전송한다.

• BPSK: 2개 상태이므로 심벌당 1비트이다.
• QPSK: 4개 상태이므로 심벌당 2비트이다.
• 8-VSB: 8개 레벨이므로 심벌당 3비트이다.
• 16-QAM: 16개 상태이므로 심벌당 4비트이다.

QAM은 ASK와 PSK를 결합한 디지털 변조 방식이다.

QAM은 반송파의 진폭과 위상을 함께 바꾸어 한 심벌에 여러 비트를 싣는다.

• AM과 FM의 조합: 둘 다 아날로그 변조이고, 주파수는 QAM에서 변화시키는 값이 아니다.
• AM과 PM의 조합: 진폭과 위상을 쓰는 점은 같지만 아날로그 변조 명칭이므로 디지털 변조의 구성으로 맞지 않다.
• ASK와 FSK의 조합: QAM은 주파수를 바꾸는 FSK를 쓰지 않는다.
• FSK와 PSK의 조합: 주파수를 바꾸는 FSK가 포함되고 진폭 변화인 ASK가 빠져 있다.

심벌 집합의 평균 정보량은 1.5비트이다.

엔트로피는 각 심벌의 정보량에 발생 확률을 곱해 더한 값이다.
$H = -\sum_{i} P_{i}\log_{2}P_{i}$

확률을 대입한다.
$H = 0.5\log_{2}2 + 0.25\log_{2}4 + 0.25\log_{2}4$
$H = 0.5\times1 + 0.25\times2 + 0.25\times2$
$H = 1.5\,\mathrm{bit}$

옳은 설명은 다중 경로로 인해 지연 확산이 발생한다는 내용이다.

신호가 경로마다 다른 시간에 도착하면 수신 신호가 시간축으로 퍼지며, 이 현상이 지연 확산이다.

• 거리와 평균 감쇠: 송수신 거리가 가까울수록 평균 신호 감쇠는 작아진다.
• 주파수 선택성 페이딩: 주파수마다 수신 신호 강도가 달라진다.
• 이동성과 도플러 현상: 수신기가 움직이면 도플러 편이가 생기므로 서로 관련이 있다.
• 산란파: 페이딩 채널에는 반사파, 회절파와 함께 산란파가 존재한다.

PSIP 테이블이 아닌 것은 PRT(Program Routing Table)이다.

PSIP는 ATSC 방송의 채널·프로그램 안내 정보를 전하는 규격으로, MGT, VCT, RRT, STT와 EIT, ETT 등으로 구성된다. PRT는 PSIP 규격에 없는 테이블이다.

• MGT: 다른 PSIP 테이블의 종류와 위치를 알려 주는 안내 테이블이다.
• VCT: 가상 채널의 번호와 이름 등을 담는 테이블이다.
• RRT: 지역별 시청 등급 체계를 담는 테이블이다.
• STT: 현재 시각 정보를 담는 테이블이다.

옳지 않은 설명은 OFDM을 ATSC1.0의 변조 방식이라고 한 내용이다.

ATSC1.0은 단일 반송파 방식인 8-VSB를 사용한다. OFDM은 ATSC3.0, DVB-T, T-DMB 등에서 쓰인다.

• IEEE 802.11n: 2.4GHz와 5GHz 대역을 모두 쓸 수 있는 무선 LAN 규격이므로 옳다.
• LTE-A: 3GPP가 표준화한 4G 이동 통신 기술이므로 옳다.
• H.265: MPEG-4 AVC보다 압축 효율을 높인 HEVC 표준이므로 옳다.
• OCAP: 케이블 데이터 방송용 미들웨어 규격이므로 옳다.

옳지 않은 설명은 1080p30을 비월 주사 방식이라고 한 내용이다.

형식 이름의 p는 progressive, 즉 순차 주사를 뜻한다. 비월 주사라면 1080i처럼 i로 표기한다.

• 수평 화소 수: 16:9 비율의 1080라인 영상은 라인당 1,920화소이므로 옳다.
• 수평 라인 수: 형식 이름의 1080이 프레임당 라인 수이므로 옳다.
• 프레임율: 형식 이름의 30이 초당 30프레임을 뜻하므로 옳다.
• Full HD: 1920×1080 해상도는 Full HD에 해당하므로 옳다.

HD-SDI를 규정한 표준은 SMPTE 292M이다.

방송 장비 사이에서 HD 영상을 한 가닥의 동축 케이블로 직렬 전송하는 인터페이스가 HD-SDI이며, 그 규격이 SMPTE 292M이다.

• SMPTE 259M: HD 이전의 표준 화질 신호용 SD-SDI 규격이다.
• SMPTE 344M: 표준 화질 계열의 고속 직렬 인터페이스 규격으로, HD-SDI 규격이 아니다.
• SMPTE 424M: HD-SDI보다 고속인 3G-SDI 규격이다.
• SMPTE ST-2081: 더 고속인 6G-SDI 계열 규격이다.