본 논문은 ATSC2.0 기반 8-VSB/MH 융합형 3DTV (A/104 Part 5 Service Compatible 3DTV using Main and Mobile Hybrid Delivery) 방식 다중화기 개발에 대한 내용을 기술한다. ATSC A/104 Part 5 SC-MMH 3DTV 방식은 미국의 지상파 DTV 표준화 논의단체인 ATSC 에서 고정 HD 서비스를 위한 8-VSB 채널과, In-band 모바일 TV 서비스를 위한 ATSC M/H 채널을 이용하여, 주파수 효율을 극대화한 새로운 개념의 3D 콘텐츠 전송기술을 도입한 HD 급 지상파 3DTV 방식으로 2014 년 8 월 융합형 3DTV 서비스 시그널링 방안 및 2015 년 10 월 부가정보(VEI: Video Enhancement Information)를 이용한 화질개선 기술을 ATSC 3DTV Standard 로 채택하였다. 본 논문에서는 이와같은 8-VSB/MH 융합형 3DTV Head-End 핵심장비인 8-VSB/MH 융합형 3DTV 다중화기 구현에 대한 내용을 기술한다.
ATM over xDSL으로 구성된 광대역 가입자 망을 통하여, ATM 망에 접속하려 할 때에는 DSL 접근 다중화기(Access Multiplexer)가 필수적으로 요구된다. 이 때 광대역 통합 서비스라는 가입자 망의 기본적인 목적을 달성하기 위하여, DSL 접근 다중화기는 ATM 계층에서의 트래픽 제어를 수행할 수 있어야 한다. 이에 본 논문에서는 DSL 접근 다중화기에서의 트래픽 제어에 필요한 효율적이고 간단한 셀 스케쥴링 기법을 제안한다. 성능평가를 위한 모의실험에 의하면, 제안된 기법은 각 연결들에게 그들의 트래픽 기술자에 부합하는 서비스를 제공할 수 있으며, 아울러 연결들이 명세한 셀 손실률에 근거하여 차별화 된 서비스 품질(QoS)을 제공할 수 있다.Abstract When residential users access core network via ATM over xDSL, DSL Access Multiplexer(DSLAM) which processes ATM cells transmitted from customer premises, is indispensable. In order to fulfill original goal of residential broadband integrated service, DSLAM should be able to perform ATM layer traffic management, mainly QoS(Quality of Service) provision. In this paper, we propose an efficient and simple cell scheduling scheme applicable to access multiplexer such as DSLAM. According to simulations for performance evaluation, the proposed cell scheduling scheme is able to supply bandwidths conforming to traffic descriptors of the connections. Moreover it is verified that the proposed scheme has a CLR based connection discrimination capability.
본 논문에서는 통계적 패킷 음성/데이터 다중화기의 성능을 연구하였다. 성능해석은 음성과 데이터가 서로 분리된 한정된 queue를 사용하고, 전송에 있어서 음성이 데이터보다 우선권을 갖는 것을 가정하고, 다중화기의 출력 link를 시간 slot단위로 나누고 음성은 (M+1)-state의 Markov Process로, 데이터는 Poisson process로 modeling 하여 수행하였다. 전송시 음성신호가 데이터 신호보다 우선권을 가지므로 음성의 queueing behavior는 data에 거의 영향을 받지 않는다. 다라서 본 연구에서는 음성의 queueing behavior를 먼저 해석한 다음 data의 queueing behavior를 해석하였다. 패킷 음성 다중화기의 성능 해석은 입력상태와 buffer의 점유를 2차원의 Markov chain을 가지고 formulation하였고, 집적된 음성/data의 다중화기는 data를 추가한 3차원 Markov chain으로 하였다. 이러한 model을 사용하여 Gauss-Seidel방법으로 결과를 얻고 simulation으로 입증하였다. 이들 결과로 부터 음성 가입자의 수, 출력 link용량, 음성의 queue크기, 음성의 overflow확률에서는 서로 trade-off가 있고 data에서도 비슷한 tradeoff가 있음을 알았다. 또한 입력 traffic량과 link의 용량에 따라서 음성과 데이타간의 성능에서 서로 tradeoff가 있고, TASI의 이득이 2이상이고 음성가입자의 수가 적을 경우 데이타의 평균 지연시간은 buffer의 최대길이 보다 길음을 알아내었다.
다중대역 여기부호화 (MBE: multi-band excitation) 음성 부호화기는 고조파 대역별로 유/무성음 판단을 수행함으로써 한 프레임 내에서 유성음과 무성음이 혼합되는 경우를 잘 모델링할 수 있다. 하지만 같은 주파수 대역에서는 유성음 성분과 무성음 성분이 공존할 수 없다. 또한 유/무성음 판단 과정에서 경험에 의한 임계치와의 비교 과정이 필요하므로 원음 스펙트럼과 합성음 스펙트럼간의 오류가 큰 경우가 발생하는 단점이 있다. 본 논문에서는 모든 주파수 영역에서 유성음 성분과 무성음 성분이 혼합되는 것을 허용하는 혼합다중대역 여기 부호화 (MMBE: mixed multi-band excitation) 음성 모델을 제안하고, 모델 파라미터인 주파수 영역 혼합함수를 임계치와의 비교없이 효과적으로 추정할 수 있는 방법을 제시한다. 제안한 음성 모델을 적용한 2.6 kbps 음성 부호화기를 구현해 본 결과, 2.9 kbps의 전송률을 갖는 MBE음성 부호화기에 비해서 낮은 전송률에서도 더 우수한 합성음 음질을 가지는 것으로 나타났다.
최근 유 무선 통신 기술의 발전으로 방송망을 통한 서비스의 제한이 없어짐에 따라 소비자가 원하는 망을 통하여 방송프로그램이 전달되는 서비스가 요구되고 있다. 방송과 통신 기반의 서비스 수신이 가능한 환경에서 방송망으로 전송된 고품질 멀티미디어 콘텐츠와 통신망으로 얻어진 부가 콘텐츠를 결합하여 최적화된 콘텐츠를 수신하는 기술인 네트워크 독립형 융합방송 시스템은 연구개발 초기 단계로 융합방송 수신 및 모니터링 시스템 개발이 진행되고 있다. 이에 따라 융합방송 기능을 수행하는 다중화 방식 및 역 다중화 방식도 연구되고 있다. 본 논문에서는 차세대 디지털 지상파 TV표준인 DVB-T2 시스템 규격의 변조기 인터페이스인 T2-MI를 기반으로 융합방송 기능을 수행하기 위한 역 다중화 알고리즘을 설계하고 이를 토대로 역 다중화 시스템을 구현하였다.
온도보상 패키지를 적용하여 1000Hz 채널간격을 갖는 DWDM용 8채널 광다중화기를 제작하였다. 8채널 광다중화기는 전광섬유형 Mach Zehnder 간섭계(MZI)를 3단으로 다단 연결하여 제작되었으며, 광 다중화기 채널별 출력파장의 삽입손실을 균일하게 하기 위하여 파장에 대한 삽입손실변화가 적은 파장무의존형 커플러(WFC)를 이용하여 전광섬유형 MZI를 제작하였다. 전용 제작 장치를 이용하여, 전광섬유형 MZI를 제작하였으며, 미세한 파장을 조절하기 위해서, $CO_2$ 레이저를 이용하였다. 광 다중화기의 출력중심파장이 주위온도변화에 영향을 받지 않도록 하기 위해서 별도의 외부 온도제어기를 사용하지 않은 온도보상 패키지가 적용되었다. 제작된 8채널 광 다중화기는 평균 삽입손실 2.1dB, 5.5dB에서의 통과대역폭이 0.8nm 이며, 2.1dB의 채널 Crosstalk를 갖는 특성을 얻을 수 있었다. 이때 편광의존 손실은 0.06dB이며, $60^{\circ}C$ 정도의 주위온도 변화에 대해서 출력파장 0.05nm이내에서 변하도록 제작할 수 있다.
OADM이 다단 연결된 WDM 망에서 전송성능을 분석하였다. 주된 전송선능 열화요소는 광스위치와 광역다중화기/다중화기의 누화, ASE 잡음, 그리고 소광비 등이 있다. IdB power penalty를 허용할 경우 소광비는 13dB 이상, 광스위치 누화는 -30dB 이하, 광 역다중화기/다중화기 누화는 -20dB 이하로 유지해야한다. 광스위치 누화가 보다 지배적이다. 광수신기의 판정 임계치가 고정값인 경우에는 전송 가능한 최대 노드수가 최적값이 경우보다 약 50% 이상 감소한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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