8-VSB(Vestigial Side-Band) 변조 기술을 이용하여 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 규격을 만족하는 디지털 TV 튜너를 개발하였다. 이중(double)주파수 변환 및 능동 트래킹 여파기를 튜너 전치단에 이용하여 이미지 응답 및 IF(Intermediate Frequency)Beat 성분들의 억압, 인접 채널과 다채널 수신 시 상호 간섭배제 성능을 만족할 수 있도록 이용하였다. 그러나 NTSC(National Television Systems Committee) 튜너와는 달리, 이중 주파수 변환을 이용하는 디지털 TV 튜너는 트래킹 필터 및 첫 번째 전압제어발진기 사이의 주파수 상관 관계가 존재하지 않는다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 마이크로 콘트롤러, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 디지털/아날로그 변환기, 차동 증폭기 및 스위치 드라이버가 조합된 하드웨어 및 트래킹 전압에 따른 주파수 특성에 대한 주파수 매핑을 구하여 자동 주파수 선택이 가능한 변형된 구조 및 방법을 제시하였다.
무선통신기술의 발전 및 서비스의 보편화로 주파수자원에 대한 수요가 증가함에 따라 효율적인 주파수 사용에 대한 관심이 증대하고 있다. 최근 주파수 공유 기술로 주목 받고 있는 CR 기술은 개념적으로는 주파수 대역에 상관없이 적용이 가능하지만 현재에는 TV 화이트 스페이스가 가장 적합한 대역으로 여겨지고 있다. 본 고에서는 방송주파수 대역에서 활용하고자 하는 TV 화이트 스페이스 이용 및 도입과 관련된 해외 기술기준 동향과 국내 TV 방송주파수 이용 현황 및 국내 도입을 위한 고려사항 등을 소개하고자 한다.
본 논문은 VHF 대역인 주파수 30-88MHz에서 TV 채널이 FH대역확산 통신의 전송채널에 포함되므로써 TV 영상이 받는 간섭의 정도와 그 주파수 양립성에 대하여 연구하였다. TV 신호의 전계강도는 송신 안테나로부터의 거리에 비례하여 감소하므로 FH 대역확산 신호가 TV 영상에 미치는 간섭정도도 이러한 TV 신호의 전계강도에 따라 달라진다. 그러므로 TV 신호의 전계강도에 따른 FH 대역확산 통신의 송신 출력과 TV 수신기와 FH 대역확산 송신기 사이의 거리의 관계에 의한 간섭 정도를 실험하였다. 본 논문에서의 실험 결과 FH 대역확산 간섭신호의 전력 level이 TV 영상신호의 전력 level보다 약 23.5dBm 이상 낮을 때 간섭신호의 영향을 받지 않았다. 따라서 이에 따른 TV 영상에 간섭을 초래하는 간섭거리를 유도하여 제시함으로써 FH대역확산 통신과의 주파수 공용으로 인한 간섭영향을 최소화 할 수 있도록 하였다.
최근 수년간 IT기술의 급속한 발전으로 방송통신 융합현상이 전개되면서 전 세계적인 주파수 수요의 급증과 공급의 부족현상은 아날로그/디지털 공존기 이후 아날로그TV가 중단되었을 때, 각 국가에서 확보할 수 있는 저대역 주파수의 효율성을 극대화하는 활용방안을 마련하기 위해 주파수 회수/재배치 정책에 초점을 맞추게 하고 있다. 또한, WRC-07에서 전 세계 3G와 4G 이동통신서비스에 공통적으로 사용될 추가 주파수대역으로 $450{\sim}470\;MHz$, $2.3{\sim}2.4\;GHz$, $698{\sim}806\;MHz$, $3.4{\sim}3.6\;GHz$의 총 428 MHz 대 역 폭을 분배하였고, 디지털TV 잔여대 역중 일부를 IMT 공통대역으로 채택한 것은, 방송과 통신의 융합환경 속에서 지속적으로 발전하고 있는 이동통신 기술과 아날로그TV를 종료하고 디지털TV로 전환하고 있는 추세에 맞추어, 전 세계적으로 통신효율이 우수한 700/800/900 MHz 저대역 주파수의 확보를 갈망하고 있는 결과라고 볼 수 있다. 이에 우리나라도 이미 주파수분배를 변경하여 $752{\sim}806\;MHz$ 대역의 방송업무는 디지털TV 전환기간에 한하여 사용할 수 있도록 고시하였으며, 최근 제정된 "지상파텔레비전방송과디지털방송의활성화에관한특별법" 제7조는 아날로그 텔레비전 방송(ATV)의 종료일은 2012년 12월 31일 이전까지의 범위에서 정하도록 규정하였다. 또한, 현재 디지털 코드없는 전화기(DCP)용으로 사용 중인 $914{\sim}915\;MHz$ 및 $959{\sim}960\;MHz$ 대역의 주파수는 2013년 12월 31일까지 사용한다고 규정하여, 향후 900 MHz 대역의 회수/재배치 가능성을 열어두고 있다. 따라서 통신효율이 우수한 저대역 주파수의 발굴을 위하여, 현행 전파법상 주파수 회수/재배치 제도의 적극적인 활용방안을 모색해 보아야 할 것이다.
TV 화이트 스페이스(TV White Space, TVWS)에서는 WRAN, WLAN과 같은 다양한 이종 통신 기기들이 공존하게 되기 때문에 TV 화이트 스페이스 주파수 대역을 공유하는 무선 장치들은 주파수 사용 면허를 가진 TV, 무선 마이크와 같은 면허사용자(Incumbent)에 대한 간섭제어 기술 이외에도 주파수를 공유하는 동종 또는 이종의 비면허 무선 네트워크에 대한 상호공존 기술이 요구된다. 본 논문에서는 WLAN 사용자에게 더 많은 대역폭을 제공할 수 있는 WRAN 스펙트럼 에티켓 기법 및 유전자 알고리즘을 사용한 WLAN 주파수 선택기법, 이렇게 두가지 상호공존 기법을 제안한다. 또한 이를 적용한 시뮬레이션 결과를 통하여 두 가지 상호공존 기법을 통해 두 이종 시스템 상호간의 간섭을 줄이고 throughput 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.
케이블 방송망은 광대역을 가진 유선망이라는 매체 특성으로 동일한 망을 이용하여 방송뿐만 아니라 통신까지 제공할 수 있는 양방향 서비스가 가능하여 방송/통신 융합을 위한 최적의 망으로 거론되고 있다. 최근 케이블 방송망은 방송 서비스의 고화질화, VoD 수요증가 및 초고속 인터넷 서비스의 대역 증가 등으로 인해 가용 주파수 자원이 부족한 상황에 이르렀다. 본 논문은 케이블 방송망에서 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해 모든 방송 채널을 전송하지 않고 실제 시청되는 채널에 한하여 전송함으로써 추가적인 전송자원을 확보하기 위해 제안된 스위치드 디지털 비디오 (SDV: Switched Digital Video) 기술에 대한 새로운 구현 방법을 제시한다. 제시된 SDV 방식에서는 통신과 방송 서비스가 동일한 주파수를 공유하면서 제공되는 방법이 사용되었으며, 이를 통해 복잡한 시스템 구축 없이 방송 채널의 스위칭을 제공하여 주파수 사용 효율을 높이는 것이 가능함을 보여준다.
TV 주파수 대역(TVWS : TV White Space) 내에서 인접채널 간 다른 통신 시스템이 공존할 수 있는 방안을 구하기 위해 최대허용송신출력 레벨을 분석하였다. 적용된 두 시스템은 WLAN과 WiBro 이며 각 간섭 송신기의 다양한 밀도와 전송출력에 따른 실험 결과를 근거로 전체 성능이 분석되었다. 두 시스템의 간섭밀도와 허용 최대 송신출력의 관계를 알기 위해 간섭 송신기가 WLAN이고 WiBro가 희생 수신기인 경우를 고려하였다. 자유공간 채널모델을 이용한 각 실험 결과는SEAMCAT을 이용하여 구해졌다. 실험을 통해 얻어진 상호 공존 결과는 향후 인접 주파수뿐만 아니라 동일 주파수 환경에서 다양한 통신 프로토콜을 이용하는 무선기기에 대한 상호 공존 조건을 마련하는 기술개발에 활용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 TV 주파수에 있어서 건조물에 의해 발생하는 전자파장해를 평가하기 위해 건축물 주위의 산란전자계를 수치계산하였다. 건축물 외벽에 전파흡수체를 부분적으로 부착한 경우 콘크리트면의 노출면적과 반사전계강도와의 관계를 조사하였다. 계산된 산란 전자계로부터 DU 비를 구해 TV 고스트방지를 위하여 건축물 외벽에 부착할 전파흡수체에 요구되는 반사 감쇠량을 구하였다.
본 논문에서는 디지털TV 방송전환시기와 이동통신사업자의 주파수 사용 허가 만료기간 등에 맞추어 700MHz, 800MHz 및 900MHz 대역 주파수에 대한 재분배계획 수립이 활발히 논의되고 있다. 이러한 주파수 재분배 정책방향은 800MHz(대역폭 10MHz) 통합지휘무선통신망 주파수에 대하여도 재분배가 거론 될 것으로 예상된다. 이러한 시점에 통합무선통신망을 구성하고 있는 주파수공용통신시스템인 TETRA시스템이 데이터통신 기능을 보강한 Release 2시스템에 대한 표준이 제시되고 있다. 이 시스템은 기존의 Release 1시스템보다 주파수대역의 소요가 최대 6배까지 증가되는 것으로 분석되고 있다. 따라서 통합지휘무선통신망에 할당된 현재의 주파수 대역으로는 이와 같이 발전된 시스템을 도입 할 수 없게 된다. 본 논문에서 디지털TV방송전환에 따른 정책동향을 분석을 토대로 700MHz대역에 대한 통합무선통신망용으로 할당에 대한 정책방향을 제시한다.
주파수 부족 및 비효율적 활용을 완화시키기 위해 제안된 무선인지시스템은 기존의 1차 사용자에게 대한 간섭을 주지 않도록 하면서 유휴주파수를 사용하게 하는 기술로서 최근 주목받고 있는 차세대 이동통신 시스템이다. 최근 FCC는 실질적으로 TV대역에 무선인지 시스템을 적용하도록 하면서 관련된 규정을 개정하였고 TV대역의 유휴주파수에 대하여 고정기기 및 개인 휴대기기에 대한사용을 허가하도록 방침을 정하였으며 2009년 DTV로 전환 완료 이후 해당 기기들의 사용은 본격화 될 것이다 무선인지 시스템의 기본 방침안 면허 사용자에 대한 보호를 위하여 TV대역사용에서의 우선순위가 가장 높은 신호인 TV 및 무선마이크에 대한 보호가 이루어져야하는데 이를 위해 정확한 1차 사용자에 대한 검출,즉 TV대역의 1차 사용자인 DTV에 대한 정확한 스펙트럼 센싱이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 스펙트럼 센싱 성능이 우수한 파일릿 센성을 이용하여 DTV신호를 검출하도록 하였고 DTV신호검출의 신뢰성 향상을 위하여 협력 센싱기반의 파일릿 센싱을 수행하여 DTV신호의 검출 확률의 정확성 및 신뢰성을 높이도록 하였다. 또한 각 단일 센싱 결과를 취합하여 판단하는 과정에서 효율적인 판단을 위해 다수의결법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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