FM 동기방송의 핵심기술과 동향

금일은 FM 동기방송의 핵심기술과 동향에 대하여 살펴보겠습니다.

FM 동기방송의 핵심기술과 동향

 

1. 개요

우리나라 FM 라디오 방송국의 허가 건수는 ’23.5.1. 기준 496국이며, FM 방송주파수망은 이미 포화상태로 새로운 라디오 방송국 지정을 위한 방송주파수가 부족한 상황이다. 이러한 FM 라디오 방송망의 포화상태를 해소하기 위해 동일주파수를 재사용하는 동기방송망 기술 도입이 필요하다. 그리고 같은 방송을 들으며 차량으로 이동할 경우, 지역에 따라 주파수를 변경해야 하는 청취자의 불편 해결책으로 FM 동기방송이 도입되고 있다.

2. FM 동기방송의 개념

가. 개념

FM 동기방송(SFN: Single Frequency Network)은 방송구역이 인접 또는 일부 중첩되는 2개 이상의 FM 방송국이 같은 주파수를 이용하여 동일한 프로그램을 동시에 방송하는 것이다.
FM 동기방송망을 구축하기 위해 각 송신기별 3S(Same Data, Same Timing, Same Frequency) 조건 만족이 필요하다.

나. 국내 FM 동기방송 도입 사례

OBS SFN 방송구역 출처: 방송과기술

 

‘23.3.30.에 OBS 방송국(99.9MHz, 경기·인천지역)이 FM 동기방송을 국내 최초로 도입하여 운영 중에 있다. OBS FM 방송국은 연주소를 수원시 인계동에 구축했으며, 송신 시설은 광교산 송신소(수원), 용문산 중계소(양평), 감악산 중계소(파주)에 송중계소 3개소를 설치해 단일주파수(FM 99.9MHz)로 FM 방송 전파를 경기·인천 전역에 송출하고 있다.

 

3. FM 동기방송 핵심기술

가. 핵심기술

구 분	내 용
RF 기술 및 송신안테나 설계 기술	각 송중계소로부터 수신레벨차를 고려하여 국내 지형지물(산악, 건물 등)에 맞는 최적의 송중계소 위치선정과 출력, 안테나 설계 구성 등 RF 설계
전송네트워크 시스템 기술	음성신호의 진폭과 위상을 동일하게 유지하고 전송지연 시간 차 변동없이 송중계소로 전송하여 모든 송신기에 입력되는 음성신호를 정밀하게 관리
송신시스템 기술	송중계소 동기송신기의 성능을 안정적으로 관리하는 기술로 RF반송파주파수의 정밀도와 파일롯주파수의 안정도를 비롯한 모든 송신기 파라미터를 동일하게 유지

 

나. 품질 검증결과

OBS FM 방송국의 품질을 검증한 결과, 중첩된 방송구역 내에서 혼신이 발생하지 않음을 확인할 수 있고, 송중계소 신호가 중첩된 보호구역(반경 2.5km)을 벗어난 11km 지점에서도 오디오 품질이 양호하게 수신되었으며, 3개 송중계소 신호가 정확히 중첩된 수신장소에서는 수신전계강도가 +3dB ~ +8dB까지 수신레벨 증가를 확인할 수 있다.

 

4. 국외 동향

가. 일본
라디오 후쿠시마 유한회사, 신에쓰방송(주), 야마나시현 방송 유한회사, 후쿠이 방송 유한회사 등 다수의 방송사가 FM 동기방송 서비스를 제공하고 있으며, KRY 야마구치 방송의 경우 시모노세키에서 이와쿠니까지 8개 방송국에서 92.3MHz를 사용하고 나카토와 하기와 5개 방송국의 경우 86.4MHz를 사용하여 FM 동기방송국을 개시하였다.

나. 중국
베이징, 광동, 헤이안, 광시 광족 자치구, 헤이룽장성, 간쑤 등 여러 지역에서 FM 동기방송망을 서비스하고 있으며, 베이징에서는 100.6MHz를 사용하여 5개 방송국을 결합하였으며 헤이룽장성에서는 99.8MHz를 사용하여 5개 고속도로를 중심으로 41개 송신소를 구축하였다.

 

다. 미국
GatesAir(Harris) WSUN 방송은 97.1MHz를 사용하여 플로리다주 클리어워터 도시내 3개 송신소를 결합하여 FM 동기방송 서비스를 제공하고 있다.

라. 스페인
마드리드 도시 내 라디오 방송국과 협력으로 3개 방송센터를 FM 동기방송망으로 구성하여 마드리드 및 인근 지방자치단체에 서비스를 제공하고 있다.

 

5. 결론

최근 디지털 기술이 비약적으로 발전하여 송신설비의 성능이 향상되었고, 디지털 오디오와 GPS를 이용한 시간동기화 등 동기화 기술이 발전되어 정밀한 FM 동기방송망 구성이 가능해졌다. FM 동기방송은 난청 지역의 수신 환경을 일부 개선하고 부족한 방송 주파수를 확보하는데 일정부분 도움이 될 것으로 보인다. 방송통신위원회가 이용자 편의 및 주파수 효율을 향상하기 위해 FM 동기방송을 각 방송사에 권고함에 따라 FM 동기방송이 활성화될 것으로 기대된다.


< 참고문헌 >
1. 한국방송기술인연합회 : 방송과기술 따뜻한 나눔 99.0 OBS FM 라디오 개국(2023.7.6.)
2. 국립전파연구원 : FM 방송 및 무선전력전송 주파수 자원의 효율적 이용방안에 관한 연구(2022.12.31.)
3. 중앙전파관리소 : FM 동기방송 등 신기술 활성화 방안 논의(2024.5.21.)

 

 

 

정보통신기술사 임시홍