국내에서 디지털라디오를 위한 연구와 실험 및 전송방식 선정 시도가 1997년부터 본격적으로 시도되었다. 그동안 국내에서 검토된 디지털라디오 전송방식은 DAB, DAB+, HD-Radio, DRM, DRM+ 방식에 대한 연구가 이루어졌고, 비교실험도 실행되었다. 그러나 각각의 전송방식에 대한 방송사마다 선호도가 다르고, 주파수 할당 문제를 포함하여 정부와 방송사의 이해와 득실에 대한 해석 방향이 많이 다르기 때문에 아직도 국내 전송방식을 결정하기가 매우 어려운 실정이다. 이에 본 논문은 먼저 아날로그 라디오방송과 디지털 라디오방송이 공통적으로 가지고 있어야 하는 중요한 목표와 목적 몇 가지를 선정하여 연구문제로 설정하였다. 연구방법으로는 현재 아날로그 FM방송과 동일한 내용이 동시에 전송되고 있는 DMB의 라디오 채널을 대상으로 FM방송과 수신환경을 비교 조사를 해보고, 주어진 연구문제를 충족할 수 있는 요소를 얼마나 가지고 있는지 분석을 해보았다. 나머지 전송방식에 대해서는 DMB에 포함된 DAB방식의 디지털라디오 규격과 2011년 ETRI 비교실험 결과 자료를 기준으로 상대적 비교를 통하여 긍정적 요소와 부정적 요소를 분석 헤 봄으로써 향후 디지털라디오 수신환경 구축 목표와 전송방식 선정에 실질적인 도움이 될 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
꿈의 디지털 방송시대가 성큼 다가오고 있다. 지상파 디지털 방송은 이미 본방송에 들어 갔으며 차세대 뉴 미디어 산업의 초아로 각광 받고 있는 디지털멀티미디어 방송(DMB)도 내년째 첫 선을 보일 예정이다. 그러나 뒤 늦게 전송방식, 압축방식 등 디지털 방송을 둘러싼 기술 논쟁이 과열돼 소비자들이 혼란을 격고 있다. 지상파 디지털 방송은 유럽식, 미국식 전송방식을, DMB는 멀티미디어 압축 방식에 대한 효율성을 놓고 논쟁을 그치지 않고 있다. 디지털 TV를 접한지 얼마되지 않아 DMB라는 새로운 매체를 접하게 되는 소비자들에게 모든 것이 생소할 따름이다.
본 보고서는 지상파방송 디지털 전환 과정에서 아직 전송방식조차 선정하지 못하고 있는 라디오의 디지털화 추진과 관련하여 AM 라디오의 DRM 전송방식에 의한 실험방송 조기 추진의 필요성과 의미를 설명하고, FM의 디지털화 역시 DRM+ 전송방식 중심으로 TV채널 5번과 6번 LOW-VHF 밴드 주파수 대역에서의 OUT-OF-BAND 방법으로 검토해 봄으로써 기존 FM송신기 및 안테나와 콤바인이 쉽고 우수한 신호 전달력을 가진 LOW-VHF대역 주파수를 효과적으로 활용할 수 있으며 각 사업자별로 출력지정과 권역설정이 자유로워 디지털시대에 맞는 새로운 서비스 환경 구축과 AM/FM대역 동일방식 디지털 라디오 보급을 할 수 있는 특징으로 인해 라디오의 디지털화 추진에 유리한 방안임을 확인해 보고자 한다.
본 논문에서는 디지털 이미지를 대칭 및 비대칭 암호화와 워터마킹 기법을 사용하여 안전하게 전송하는 방법을 제안한다. 제안된 기법은 디지털 이미지의 안전한 전송을 위하여 필수적인 네가지 조건 즉. 비밀성, 인증, 무결성, 부인방지 기능을 제공한다. 비대칭 키 암호화 기법은 전자서명의 발행과 대칭키의 암호화를 위해 사용하고, 대칭키 암호화 기법은 워터마크가 삽입된 디지털 이미지를 암호화 하는데 사용하며, 워터마킹 기법은 전송하고자 하는 디지털 이미지에 전자서명을 삽입하기 위해 사용한다. 제안한 방법의 장정은 전자서명이 별도의 파일로 첨부되는 기존의 전송방식과는 달리 암호화된 디지털 데이터와 전자서명이 동일한 파일 내에 존재하게 되는 것이다.
최근 위성방송 기술은 고선명/고음질을 실현하고, 다양한 부가서비스를 제공하는 고품질의 디지털 전송방식으로 변화하고 있다. 이러한 위성방송의 수요확대에 다채널 데이터 전송 및 HD급 고품질의 영상을 전송할 수 있는 DVB-S2 시스템 개발에 한창이다. 본 논문에서는 DVB-S2 전송방식을 적용하기 위한 Ku-Ka 대역의 강우감쇠 등을 효과적으로 보상하여 보다 나은 위성방송 수신 가용도를 높이기 위한 방안에 대해 논한다.
최근 발행한 LG경제연구소 보고서에 의하면 올해 연말부터 시작될 디지털 위성 방송은 풍부한 채널, 선명한 화질 및 음향 다양한 부가 서비스를 제공할 것으로 보이며, 가전, 컨텐츠, 전자상거래 등 관련 비즈니스에도 상당한 파급효과를 몰로 올 전망이라고 설명했다.
위성, 지상파, 케이블 방송 등은 TV방송을 수신하는 방식에서 차이점이 있다. 위성방송은 방송국에서 전송한 방송신호가 위성을 통해 시청자에게 전달되며, 시청자는 접시 형태의 안테나를 TV에 연결함으로써 방송신호를 수신할수 있다. 반면 지상파 방송은 방송국에서 전송탑을 통해 전송한 지상파 방송신호를 옥외 혹은 옥내 안테나를 통해 수신하는 방식이며, 케이블 방송은 동축 케이블을 통해 방송신호를 수신한다.
수중이나 지하에서는 매질의 전도성으로 인하여 전파를 이용한 무선 통신이 어렵다. 이러한 경우 초음파 등과 같은 음향신호를 이용하여 무선통신을 하는데 이 경우도 시변 다경로현상, 도플러효과, 각종 감쇄 등으로 인하여 코히어런트방식의 통신에서는 장거리 전송이 어렵다. 따라서 장거리 전송에서는 FSK 등과 같은 넌코히어런트방식의 데이터 전송방식을 사용하는데 이 경우 음향신호의 전송속도가 늦다는 특성 때문에 넓은 대역폭의 데이터 전송이 어렵다. 수중에서 다양한 통신 수요에 따라 음성통신 뿐만 아니라 화상 데이터 전송 등이 요구되는데 이와 같은 많은 데이터 전송시 넌코히어런트방식의 통신에서 그 요구조건을 만족시키기가 어렵다. 본 연구에서는 시간지연신호에 디지털 데이터를 실음으로써 동시에 8비트 또는 16비트 등과 같이 여러 비트의 데이터를 전송함으로써 전송속도를 개선할 수 있는 새로운 전송프로토콜을 제안한다.
본 논문에서는 유럽의 디지털 라디오 전송 규격인 DRM(Digital Radio Mondiale)의 Band II 대역 전송 모드인 모드 E의 전송률 향상 기법을 제안한다. DRM 모드 E는 FM 방송과의 동시방송 등의 문제를 고려하여 100kHz 대역폭에서 186kbps의 전송률을 제공한다. 하지만, 이 전송률은 모바일TV 등 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 부족하기 때문에 전송률의 향상이 요구된다. 논문에 제안된 전송률 향상기법은 기존의 DRM 모드에 변조방식 및 부호방식을 추가하는 방식으로 최대 350kbps의 전송률 제공이 가능하며, FAC(Fast Access Channel)의 예약필드에 신규 방식에 대한 정보를 전송함으로써 기존 시스템과 호환성을 유지할 수 있다. 모의실험 결과에서, AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널의 비트오류율 le-4를 기준으로 223kbps의 전송을 위해서는 13dB의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)이 요구되며, 351kbps의 전송률 제공을 위해서는 약 18dB의 SNR이 요구됨을 확인할 수 있다. 또한, 다중경로 페이딩 채널환경에서 부호율이 1/2인 경우에는 이동속도보다는 지연확산이 성능에 영향을 주지만, 부호율이 1/2 보다 크며 150Km/h이상 증가하면 오류마루가 발생함을 확인할 수 있다.
본 고에서는 AM과 FM라디오의 디지털방송 전환을 위하여 현재 사용 중인 방송대역에서의 IN-BAND 방식 외에도 VHF 하위대역 혹은 VHF상위대역을 사용하는 OUT-Of-BAND 방식에 대해 각 전송방식의 장단점을 분석하였다. 그러나 현재 디지털라디오뿐만 아니라 TV도 UHDTV 도입을 위해 VHF상위대역 주파수 사용을 원하고 있어 DMB와 라디오와 TV의 차세대방송 주파수 요구가 상호 충돌이 예상된다. 그러므로 본 고에서는 FM의 디지털라디오 전환방법으로 VHF하위대역(TV채널 5번과 6번)에서의 OUT-Of-BAND 방법에 의한 DRM+ 전송방식 적용을 제안하고 있다, 중파라디오의 디지털방송도 동일 계열 DRM 기술 적용으로 수신기를 값싸게 제조하고 빠르게 보급함으로써 디지털라디오의 활성화 방안을 제시하고 있다.
본 논문은 Audio 신호를 LED 가시광 통신을 이용하여 전송하기 위한 디지털 방식을 제안한다. 제안된 방식은 아날로그 방식으로 오디오 신호를 전송하기 위한 방식과 디지털 방식으로 전송하기 위한 방식을 비교 분석하였다. Audio 음성을 증폭하여 아날로그 신호를 LED 가시광 통신을 이용하여 전송할 경우에 전송거리에 따른 감쇄가 발생하고, 잡음이 심한 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 디지털 방식으로 음성신호를 전달하기 위한 방식을 제안한다. 제안한 방식은 잡음의 영향을 줄일 수 있는 장점이 있지만, LED 점멸 속도의 영향을 많이 받는다는 것을 알 수 있었다. 이를 극복하기 위한 다양한 방법이 계속적으로 연구되어야 하겠다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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