ATSC 3.0 방송 시스템용 물리계층 GUI 시뮬레이터 구현 및 MISO 시스템 성능 분석

Abstract

본 논문에서는 ATSC 3.0 물리계층 규격에서 정의되는 다양한 파라미터 조합에 따른 시뮬레이션 결과를 쉽게 확인할 수 있는 MATLAB GUI 기반의 ATSC 3.0 시뮬레이터를 구현한다. 구현된 시뮬레이터를 통하여 물리계층 파라미터 구성을 위해 필요한 시그널링 정보를 직접 설정하여 프레임 길이 [ms]와 데이터 전송률[Mbps]을 계산할 수 있다. 또한 시뮬레이션, 실내, 필드 환경 테스트에 따른 AWGN, RC20, RL20 채널에서의 요구 SNR [dB]을 알 수 있다. 시뮬레이션 동작을 위해 다양한 시뮬레이션 파라미터를 설정하여 송수신 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있으며 송수신기의 성상도와 frequency response를 관찰할 수 있다. 시뮬레이션 동작 결과로써 수신기의 성능 검증을 위한 비트 에러율과 프레임 에러율을 관찰할 수 있다. 구현된 시뮬레이터가 다양한 파라미터 조합에 따른 동작을 지원하기 위해 본 논문에서는 PLP 다중화에 따른 셀 인덱싱 방법을 구현한다. 또한 ATSC 3.0에서 적용되는 MISO 시스템을 구현하여 MISO 시스템의 특성을 분석하고 시스템 성능을 분석한다.|In this paper, a physical layer GUI simulator for ATSC 3.0 which can easily verify the validity for various combinations of system parameters is implemented. It is possible to calculate the length of the frame and the data rate by directly setting the physical layer signaling information via the implemented simulator. In addition, it is possible to know the required signal-to-noise ratio under several channel models, e.g., AWGN, RC20, and RL20, and indoor/outdoor field tests. With the simulator, outputs of various functional blocks of ATSC 3.0 transmitter and receiver such as signal constellations and frequency responses can be observed. Also, it is possible to observe the bit error rate and the frame error rate to verify the performance of the receiver. In order to support various combinations of multiplexing schemes, the simulator provides the cell indexing method according to various PLP multiplexing schemes. Furthermore, the multiple-input single-output system of ATSC 3.0 is implemented in the simulator and the performance is analyzed.