케이블망 개방(open access)은 케이블망사업자가 자사의 ISP 뿐만 아니라 경쟁 ISP도케이블모뎀망에 접속할 수 있도록 허용하는 것이다. 미국의 경우 케이블망과 DSL 망모두에 대해 망개방 의무가 부과되지 않고 있다. 영국의 경우 케이블망 개방에 대해서는 규제를 하고 있지 않으나, BT와 Kingston의 DSL 망에 대해서는 개방 의무를 부과하고 있다. 케이블망 개방에 대한 비규제 접근 배경측면에서 미국은 광대역서비스 시장의 설비기반정책에 중점을 두고 케이블사업자의 망투자 유인제고에 목적을 두고 있으나, 영국은 초고속인터넷서비스 시장에서 케이블사업자들의 시장지배력이 없다는 점에서 규제개입보다는 ISP와 케이블망 사업자간 접속이 시장기능에 의해 이루어지는 것이 더 바람직하다는 점에 기인하고 있다. 이런 점에서 미국의 규제완화 접근이 경쟁사업자에게 망 접속 제공을 요구하고 있는 영국에 비해 기술방식간의 설비기반 경쟁정책으로 나아가고 있는 것으로 볼 수 있다. 향후 어떤 정책이 광대역서비스의 보급을 더욱촉진할 것인가에 대해 지속적인 연구가 필요하다. 본 논문에서는 케이블망 개방 관련기술방식과 케이블망 개방 관련 논쟁에 대해 살펴보고, 영국과 미국의 케이블망 개방에 대한 규제접근을 검토하였다.
케이블망개방(Open Access)은 케이블망사업자가 자사의 ISP(Internet Service Provider) 뿐만 아니라 경쟁 IS도 케이블 모뎀망에 접속할 수 있도록 허용하는 것이다. 미국의 케이블사업자들은 주된 사업영역인 케이블방송 서비스 이외에 케이블 모뎀망을 이용한 브로드밴드 서비스를 제공하고 있다. 케이블모뎀서비스는 비규제 대상인 주간정보서비스(interstate information service)로 규정되어 케이블망개방 의무가 부과되지 않는다. 최근 FCC(Federal Communication Commission)는 통신사업자의 DSL(Digital Subscriber Line) 방식에 기초한 브로드밴드 접속서비스를 기능적으로 전기통신 요소와 결합된 정보서비스(Information Service)로 정의하고 통신사업자에게 부과된 DSL 망의 개방의무도 철회하였다. 이러한 미국의 케이블모뎀 망과 DSL 망에 대한 비규제 접근은 시장의 수요와 기술변화를 고려한 것으로, 케이블망사업자 및 통신사업자 모두에게 설비투자 유인을 제공하여 브로드밴드의 보급을 촉진하기 위한 것이다.
케이블방송망은 광대역을 가진 유선망이라는 매체 특성으로 동일한 망을 이용하여 방송뿐만 아니라 통신까지 제공할 수 있는 양방향 방송서비스를 가능케 하는 방송통신 융합을 위한 최적의 망으로 거론되고 있다. 서비스 관점에서 케이블방송망은 도입초기 단순히 지상파 방송의 난시청 해소를 위한 수단이었으나 프로그램 공급업자와 종합 유선 방송국의 등장으로 독립적인 방송 매체로 발전하였으며, 북미 주도하에 1990년대 중반 통신법이 개정된 이후 양방향 고속 데이터서비스를 제공할 수 있는 방안으로 케이블 모뎀(CM: Cable Modem)을 개발하여 방송과 통신을 동시에 수용하는 통합망으로 발전시켜왔다. 최근 케이블방송은 전송 효율 고도화, 망 구조적 진화 및 대용량 콘텐츠 전송으로 크게 3개의 방향으로 발전을 거듭하고 있다. 본고에서는 각 발전 방향에서 제시하는 차세대 케이블방송의 기술개발 및 표준화 동향에 대해 살펴보고자 한다.
전국대비 90%를 웃도는 홈 패스율을 유지하는 케이블 방송망은 본격적인 디지털방송 전환과 맞물려 빠른 속도로 스마트 방송 서비스를 전 국민적으로 확산할 수 있는 유력망으로 거론되고 있다. 케이블 방송망은 고품질 방송 서비스뿐만 아니라 양방향 고속 데이터 서비스를 동시에 수용하는 통합망으로 발전되어 왔으며, 최근에는 신규 융합방송 서비스 및 실감방송 서비스 등의 도입이 가속화됨에 따라 IP 기반 고용량 데이터 송수신에 대한 연구개발이 진행되고 있다. 본고에서는 디지털 케이블 방송망 인프라를 기반으로 미래의 방송 통신 융합 서비스 환경을 제공하기 위한 디지털 케이블방송의 전송기술 개발 및 표준화 동향에 대해 살펴보고자 한다.
두개의 케이블요소를 이용한 3차원 케이블망의 정적 비선형 유한요소해석기법을 제시한다. 먼저, 공간 트러스요소와 탄성현수선 케이블요소(elastic catenary cable element)의 접선강도행렬과 질량행렬을 유도하는 과정을 간략히 요약한다. 지점 변위를 일으키고 자중을 받는 케이블망의 초기평형 상태를 결정하기 위하여, Newton-Raphson 반복법에 근거한 하중증분법과 현수케이블요소를 적용하는 경우에 viscous damping을 고려한 dynamic relaxation법을 제시한다. 또한 초기의 정적평형상태를 기준으로 추가하중에 대한 케이블망의 정적 비선형해석을 수행한다. 지점변위와 외력을 받는 케이블 구조에 대하여 비선형해석을 수행하고, 해석결과들을 기존의 문헌의 결과와 비교, 검토하므로써 본 논문에서 제시한 이론 및 해석방법의 타당성을 입증한다.
DOCSIS 3.0 프로토콜은 채널-결합 기법을 기반으로 케이블망에서 망을 고도화하기 위해 제안된 표준이다. DOCSIS 프로토콜을 사용하는 망에서 망을 구성하는 CM과 CMTS간의 데이터 전송은 MAP 메시지를 통해 대역 요청과 전송 대역 할당을 받아 양방향 전송을 하기 때문에, MAP의 전송주기는 망 성능의 핵심적인 요소가 된다. 하지만 현재 표준안에서는 MAP의 구성요소와 용도에 대한 정의만 언급하고 있고, MAP 메시지의 전송주기에 대한 정의는 언급되어 있지 않다. 본 논문에서는 DOCSIS 3.0 기반의 케이블망에서 MAP 전송주기 에 따른 프로토콜의 성능을 평가하기 위해 OPNET을 통해 시뮬레이터를 개발하고, MAP 전송주기에 따른 망의 성능을 분석하였다. 성능 평가 결과 MAP 전송주기는 0.05sec일 때 최적의 망성능을 보임을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 DOCSIS 3.0 기반 케이블 망의 구축을 위한 중요한 성능 요소로 사용될 수 있다.
전력계통망 및 수용가는 다양한 형태의 전력케이블 및 전력선이 연계된 분 배전망을 형성하고 있다. 특히, 이렇게 구성된 분 배전망은 하나의 전력계통으로서 연계된 전력망을 형성하고 있으며, 이를 전력선통신의 인프라로 활용할 수 있다. 최근 들어, 전력선통신 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 계통에 연계된 부하와 분기선로 그리고 매질의 특성에 따라 통신환경이 달라진다. 특히 전송 주파수에 따른 신호의 감쇠, 연계된 부하의 종류와 이들 부하로 인한 잡음원의 유입 및 전송신호의 왜곡 등이 주요한 채널환경 요소이다. 본 논문에서는 상기 나열한 한계점을 극복하기 위한 대안으로 전력선 및 케이블의 매질특성을 평가하고, 이에 따른 전송신호의 영향을 분석, 연계된 다양한 부하들의 변동에 따른 통신환경의 변화 영향 그리고 통신성능에 미치는 영향을 분석하였으며, 또한 전력 케이블 및 선로의 특성과 부하변동 특성을 반영하여 구내용 전력케이블 기반의 UWB(Ultra Wide Band) 통신용 채널 환경을 모델링하는 방안을 제안하고자 한다.
최근 유무선 트래픽의 지속적인 증가에 대응하기 위해선 가입자 네트워크의 양적 확충은 물론, 새로운 인터넷 기술을 개발하고 그 구조를 재설계하는 등의 투자가 이루어지고 있다. 특히 차세대 미디어 서비스 등의 인터넷 수요 및 대역폭에 대한 요구가 증가로 인하여 가입자 망 진화의 필요성이 계속해서 이야기되고 있다. 정부에서는 10기가 인터넷 상용화를 목표로 '10기가 인터넷 상용화 촉진 선도 시범 사업'을 추진하고 있으며, KT와 SK브로드밴드 등 주요 통신사에서도 10Gbps 인터넷 상용화를 추진하고 있다. 이에 케이블 사업자도 인터넷 경쟁력 확보를 위해 HFC망 진화 방안에 대한 연구가 필요하다. 우선 상하향 10Gbps 전송이 가능한 DOCSIS 3.1 도입을 위해 망 장비 교체나 업그레이드 없이 주파수 확보가 이루어 져야 하며, 상향 전송 속도 확대를 위해 북미에서 표준화 진행중인 FDX(Full-Duplex) DOCSIS 도입을 위해 망 구조를 개선해야 한다.
최근 광 기반의 디지털 케이블 방송망에서 기존 케이블 방송 전송 방식 변경 없이 양방향 스마트 미디어 연동을 위한 기술이 개발되고 있다. 그 중에 RoIP(RF-Signal over IP) 기술은 저가형 보급 장치의 형태로 개발함으로써 광 동축 접점에서 망의 진화를 용이하게 하여 망 설비의 재투자 없이 보급을 실현할 수 있다. RoIP 단말을 저가형 보급 장치로 제작하기 위하여 RF 버스트 신호 감지 및 처리 기술은 하드웨어 로직 사용량을 줄이고 복잡도를 감소시킬 수 있도록 구현되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 케이블 방송 시스템을 설계하고 하드웨어 로직 사용량을 줄이면서 복잡도를 감소시키는 구현 방안에 대하여 제안한다.
본 논문에서는 기 구축된 케이블 방송망 인프라 교체에 따른 경제적 부담을 줄이면서도 효과적으로 네트워크 개선 및 진화가 용이하도록 가입자에 근접한 지점까지 전송 장치를 위치하는 방법을 제안한다. 최근 들어 케이블 방송망은 융합화, 지능화, 개인화 형태로 발전하는 미래 방송·통신 서비스의 수요 충족에 한계를 보이고 있어 이를 해결하기 위한 전송 기술의 개발 및 네트워크 진화 등이 요구되고 있는 실정이다. 국내 케이블 방송 사업자들도 네트워크 개선 및 신규 서비스 도입 등의 노력을 시도하고 있으나 기존에 설치 및 구축된 케이블 방송·통신 인프라의 전반적인 교체에 따른 경제적 부담이 걸림돌이 되고 있다. 제안한 방법에서는 전송 장비를 셀인입점으로 이동함으로 셀 분할 비용을 절감할 수 있으며 향후 셀인입점 이후의 종단 망만 업그레이드함으로써 네트워크의 개선이 가능한 장점을 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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