완전 입체 3차원 영상을 구현할 수 있는 디지털 홀로그래픽 디스플레이에서 테이블위에 실제 물체가 있는 것과 같이 수평 방향 360도 전 영역에서 홀로그램을 볼 수 있도록 하기 위해서는, 홀로그램 영상을 수십 KHz정도의 프레임률로 시공간 다중화하여야 하며 동영상 재현을 위해서는 스트리밍 방식의 고속 대용량 홀로그램 데이터의 전송이 요구된다. 본 연구에서는 이를 위하여 홀로그램 데이터를 저장할 수 있는 스트리밍 서버를 구축하였고 서버내의 비디오 플레이어에서는 사전 정의된 데이터 포맷에 맞추어 제작된 CGH 데이터를 고속으로 전송하고, 설계 제작된 인터페이스 보드를 통하여 데이터를 수신하여 실시간으로 컬러 홀로그램을 재현하는 기능을 구현하였다.
본 논문에서는 현재 위성 DMB 국내 표준으로 채택되어 있는 System E 방식의 Dual Mode 신호 전송에 따른 신호변환시 Time Delay측정 방법에 대해서 제안을 하였다. 제안된 방식의 경우 아날로그 방식이 아닌 디지털 방식으로 정확한 Time Delay 측정이 가능하다. 그리고 위성 DMB Gap Filler System의 입 출력 단자를 통하여 측정이 가능함으로 측정값에 대한 신뢰성 확보가 가능하며 자동측정 방식임으로 측정시 발생될 수 있는 Human Error를 최소화 할 수 있다는 장점을 가지고 있다.
미국 지상파방송방식 ATSC의 전송방식(8-VSB)과 유럽지상파방송방식 DVB-T의 전송방식(COFDM)에 대한 현장비교시험이 서울을 비롯한 수도권 일원에서 2001년 9월 18일부터 2001년 11월 28일까지 약 3개월에 걸쳐 실시되었다. 이 시험에서는 도심지, 방사선, 원거리, 계층변조, 실내수신, 이동수신 등 6가지 유형에 대해 측정이 수행되었다. 측정결과, 유럽식이 미국식에 비해 모든 측정유형에서 우수한 성능을 보였다. 산악이 많고 도시에 건물이 밀집되어 다중경로간섭의 영향이 큰 한국의 환경에서는 유럽식이 더 적합한 방식임이 이 시험을 통해 입증되었고, 특히 이동수신의 경우 미국식은 거의 수신이 불가능한데 비해 유럽식은 표준화질에서 95%이상, 상당히 높은 고화질에서 70%이상의 수신율을 보여 미래의 새로운 서비스에 대한 적응성에서도 유럽식이 우수한 것으로 평가되었다.
대용량 콘텐츠에 대한 관심이 증가함에 따라 지상파 방송의 전송용량을 증가시키기 위한 다양한 노력들이 시도되고 있다. 미국의 표준화 단체인 Advance Television Systems Committee(ATSC)에서는 초고화질의 데이터 전송이 가능하고 동시에 HD급 이동방송 서비스가 가능한 차세대 방송방식인 ATSC 3.0의 표준화 완료를 목표로 현재 막바지 작업을 진행하고 있다. 본고에서는 ATSC 3.0으로 불리는 ATSC 차세대 방송방식의 물리계층에 대한 표준화 동향과 ATSC 3.0 물리계층의 한 축을 담당하고 있는 프레임 동기를 위한 부트스트랩, Constellation 및 Layered Division Multiplexing(LDM) 기술에 대해 살펴보고, 물리계층의 획기적인 전송용량 증대 기법인 Multiple Input Multiple Output(MIMO) 기술에 대해 정리하고자 한다.
부정자 추적 기법(traitor tracing)은 컨텐츠에 대한 무단 배포, 불법 복사 등의 부정 행위를 한 부정자(traitor)를 추적할 수 있는 방식이다. 본 논문은 부정자 추적 기법을 이용하여 디지털 방송용 컨텐츠 보호 시스템 모델을 구성하고자 한다. 기존의 traitor tracing 기법들이 암호학적 측면에서 키 유출에 대한 부정을 추적하기 위한 방식들이었다면, dynamic traitor tracing 기법과 sequential traitor tracing 기법은 복호화된 후의 컨텐츠에 대한 부정 배포를 막기 위한 방식이다. 본 논문에서는 sequential traitor tracing 기법을 기반으로 하여 컨텐츠 암호화 키 생성 및 전송 그리고 키 유출에 대한 추적 기능까지 제공하는 부정자 추적 기법을 제안하여 디지털 방송용 컨텐츠 보호 시스템에 대한 모델을 구성하고자 한다.
광대역의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 전송채널 채널용량에 대한 분석은 필수적이라 할 수 있다. 지금까지 CATV망의 채널대역폭은 대규모 전송망과 소규모 전송망에서 동일한 대역폭을 이용하여 전송하였다. 소규모 전송망에서 광대역 멀티미디어 및 타 미디어 방송서비스를 제공하기 위해 현재의 사용 대역폭은 부족한 상황이다. 이 논문은 우리나라 CATV 구내 전송망 구조를 분석하고, 구내 전송망에서 주로 사용되는 동축케이블의 크기에 따른 최대 허용 주파수와 주파수 대역에 따른 동축케이블에서의 신호에 대한 감쇠를 구하였다. 또한 단독주택과 아파트의 구내전송망의 채널 모델링을 통해 구내전송망에서의 반송파대 잡음비를 구하였고, 구내전송망에서 주파수대역에 따른 64-QAM, 256-QAM 변조방식의 BER성능을 분석하였다.
본 논문에서는 지상파 디지털 방송 시스템, 특히 핵심이 되는 전송 시스템의 개략적인 특징을 살펴보고, 우리 나라의 지상파 디지털 TV 방송방식의 전송표준인 ATSC 8-VSB 전송 시스템의 특성을 고찰하였다. 또한, ATSC 8-VSB 전송 시스템을 ATSC 표준에 의거하여 설계하여 전파 채널의 영향과 성능을 분석하고, 인접 채널간 간섭에 따른 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 그 결과, Rician 페이딩을 고려하지 않았을 경우에는 주파수 간격이 20MHz 이상 떨어지면 간섭의 영향이 없었고, Rician 페이딩이 있는 경우, 간섭이 없더라도 페이딩에 의한 성능의 저하가 있음을 알 수 있었다.
현재 국내 라디오 방송은 디지털 방식이 아닌 아날로그 방식을 통해 서비스 되고 있다. 아날로그 방식은 디지털 방식에 비해 주파수 효율이 저하되는 등의 기술적인 한계를 가지고 있다. 디지털 라디오 방식중 하나인 HD Radio는 기존의 아날로그 스펙트럼 양 옆에 디지털 데이터가 실리는 방식으로 기존 아날로그 주파수의 재배치 없이 디지털 신호를 전송할 수 있다는 장점이 있다. 만약 아날로그와 디지털 신호가 동시에 존재하기 때문에 서로간에 간섭이 발생하면 원활한 수신이 불가능하므로 HD Radio와 기존FM방송 간의 간섭을 정확히 분석해야한다. 본 논문에서는 강릉 지역 괘방산 송신소를 기준으로 하고 전국의 103.5MHz 및 +-400kHz 이내의 주파수를 사용하는 기지국을 간섭국으로 지정하여 HD Radio 채널 배치 구조를 분석하였다. 본 논문을 통해 독자는 디지털 라디오 시스템의 주파수 간섭에 대한 참신한 정보를 얻을 수 있으리라 본다.
본 논문에서는 HDR-WPAN(high data rate wireless personal area network) 시스템에서 TCM-128QAM 변조 방식과 25MHz. 대역폭 확장을 통한 전송용량 향상 방안을 제안하였다. TCM-128QAM의 변조방식을 사용하였을 경우, 15MHz의 대역폭에서 최대 66Mbps의 전송속도를 나타낼 수 있지만, roll-off 계수 ${\alpha}=0.35$으로 하고 대역폭을 25MHz로 확장하였을 경우, 최대 110Mbps의 전송속도를 나타낼 수 있다. 이 같은 결과를 PSD(power spectrum density) 분석 및 BER(bit error rate) 성능을 이용하여 확인하였다.
SSB 무선모뎀은 데이터의 디지털 전압레벨을 가청주파수로 변환하는 변조와 역으로 가청주파수를 데이터의 디지털 전압레벨로 변환하는 복조과정을 거치는데 변${\cdot}$복조기는 하나의 DSP 칩을 이용하여 구현하였다. SSB의 특성상 주파수가 변할 때 인접한 두 주기에서 왜곡이 발생하는데 이것은 음성통신방식에는 아무런 영향을 주지 않으나 데이터 전송할 때는 심각한 영향을 준다. 다시 말하면 인접해 있는 2주기는 데이터 전송을 할 수 없다. 그래서 2-tone FSK방식을 사용하는 경우, 1비트를 보내기 위해 최소 3주기 이상을 보내야 한다. 그러므로, 고속전송을 위해서는 1개의 tone 신호를 보내는 변형된 위상지연 방식을 사용하여 모뎀을 구현하였다. 1200bps를 전송모드에서는 1.3kHz 심볼주파수에 지연시간 0과 $187{\mu}s$을 발생시켰고 2400bps 모드에서는 1.5kHz 심볼주파수에 0, $70{\mu}s$, $130{\mu}s$, 및 $200{\mu}s$의 지연시간을 두어 구현하였다. 최고전송속도 3600bps 모드에서 는 2.0kHz 심볼주파수에 0, $100{\mu}s$, $160{\mu}s$ 및 $250{\mu}s$의 지연시간을 두어 구현하였다. 이상의 방법으로 SSB 모뎀을 구현하였으며 기존 독일의 PACTOR와 미국의 CLOVER계열의 스펙트럼과 비교했을때 SSB 통과대역폭은 거의 비슷하였고 대역폭내의 신호대잡음비를 비교한 결과 본 연구 구현한 모뎀의 파형이 20dB정도 높은 이득으로 전송되는 우수한 특성을 보였다. 실제 전송시험결과에서도 송수신 Platform에 데이터가 정확하게 수신되고 있음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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