컴퓨터 및 네트워크의 급속한 성장은 정보 사회로의 발전을 이행해 왔으며, 수많은 정보들이 네트워크를 통해 공유 및 교환되고 있다. 이들은 공개된 네트워크를 전재로 수행되므로, 다양한 형태의 공격으로부터 노출되어 있다. 이를 공격에 대응하고 나아가 사용자 및 메시지 인증을 수행키 위해 각광을 받고 있는 방법 중에 하나로서 디지털 서명을 들 수 있다. 그러나 일반 디지털 서명 방식은 누구나 서명 확인이 가능하므로 서명자의 익명성과 비밀성을 보장해야 하는 전자 투표, 전자 회의 및 전자 입찰 등과 같은 응용 분야에 적용할 경우에는 문제점을 드러내고 있다. 따라서 이들 응용 분야들은 기본적으로 서명자의 신원을 보장하여야 하며, 필요할 경우 이를 확인할 수 있어야 한다. 현재 이와 관련하여 부인 방지 서명 방식과 이를 개선한 수신자 지정 서명 방식이 제안되어 있다. 그러나 이 방식들은 서명자의 익명성이 수신자에게 의존하기 때문에 수신자에 의해 신원이 노출될 수 있었다. 동시에 이들 방식은 메시지 부가형 서명에 기초하므로 전송되는 서명 정보상의 메시지가 제 3자에게 노출되는 결과를 초래한다. 본 고에서는 서명자의 익명성을 보장하면서, 오직 수신자만이 서명자의 신분을 확인할 수 있는 Crypto-Cert 디지털 서명 방식에 대해 고찰한다. 특히 본 방식에서는 필요할 경우 서명자의 신원을 확인할 수 있으며, 전송 메시지에 대해 기밀성을 확보하고 있으므로 다양한 응용 분야에 적용가능하다.
RF 혼신보호비는 동종 혹은 상이한 전송시스템간의 주파수 공유가 요구되는 상황에서 각 전송시스템의 운용 및 채널 배치에 반드시 필요한 정보로써, 이미 PAL, SECAM 방식의 아날로그 TV와 Eureka 147을 포함한 디지털방송과의 혼신에 대해서는 미국과 유럽, 일본에서 측정결과를 발표한 상태지만, NTSC방식과 Eureka 147 방식과의 혼신보호비에 대해서는 아직까지 측정이 이루어지지 않은 상태이다. 따라서 NTSC TV방식을 사용하고 있는 국가에서 Eureka 147 방식을 DAB 방송표준으로 도입하고자 할 때 혼신보호비를 필요로 할 것이다. 이에 본 논문에서는 유럽의 디지털오디오방송(Digital Audio Broadcasting; DAB) 시스템인 Eureka 147방식에 대한 NTSC방식의 아날로그 TV 음성신호의 RF 혼신보호비 측정결과를 제시하고자 한다.
본 전송시스템은 현재 일본 NTT에서 개발 (4.5.6G-400M 방식(方式))하여 마이크로파대의 중계회선에 실용하고 있는 세계 최초이며 최첨단의 디지탈, 전송기술이다. 여기서는 본 방식의 개요 및 주요기술등에 대해서 일본의 현황을 중심으로 하여 간단히 요약해서 고찰하고자 한다. 디지털 변조시스템인 256QAM초다치변조 기법을 개발하여, 한중계기로 400Mbit/s 의 대용량 전송을 하는 방식이므로 기존방식에 비해서 전송용량을 배증하고, 디지탈통신 시스템이면서 종래의 아나로그 FM 통신을 능가하는 주파수 이용효율을 갖는것이 특징이다.
바보상자로 불리던 TV가 제3의 혁명을 시작했다. 디지털TV(DTV) 전송방식을 둘러싼 정부와 방송업계간 논란이 4년 만에 타결됐기 때문이다. 지난 7월8일 진대제 정보통신부 장관, 노성대 방송위원장, 정연주 KBS 사장, 신학림 전국언론노동조합 위원장 등 4인 대표로 구성된‘DTV 비교시험 추진 4인 위원회’가 서울 마포의 홀리데이인 호텔에서 만나 DTV 전송방식에 관한 최종 합의문을 작성했다.
무선에 의한 서비스는 유선에서 제공할 수 없는 단말기의 이동성이라는 커다란 장점을 지니기 있기 때문에, 댁내에서의 광화이버 배선으로 여러 가지 문제점을 발생시키고 경우에 따라서는 해결이 불가능한 경우도 무선에 의한 광대역 서비스의 제공이 가능하다. 최근까지는 2.5GHz 대역에서 아날로그 AM방식인 MMDS(Multichannel Multipoint Distribution Service)로 무선 CATV같은 서비스가 진행되어 왔다. 그러나 MMDS 방식의 경우 주파수 배정 문제로 인하여 발전이 한정적으로 이루어져 왔고, 양방향 디지털 및 다채널기술의 적용을 위한 주파수 대역의 확보가 어렵기 때문에 미래의 기술로 적용하기에는 다소 무리가 있는 것으로 분석되고 있다. 따라서 이에 대한 해결책으로 새로운 주파수 자원의 개발과 디지털 다채널 기술을 적용한 초고속 광대역 무선 전송기술의 개발이라는 측면에서 새로이 개발된 것이 최근 연구의 중심을 이루고 있는 LMCS(Local Multi-point Communication System)방식이다. LMCS 시스템은 25GHz∼29GHz 정도의 주파수를 사용하며 디지털화하여 양방향 CATV로 전환함으로써 양방향 멀티미디어 서비스가 가능하고, 향후 정보고속도로와도 연계할 수 있다는 점에서 최근 관심이 집중되고 있으며 많은 연구가 이루어지고 있는 상황이다. 이러한 추세에 따라 국내에서도 LMCS방식의 무선 CATV 서버용 주파수가 배정될 예정이다. LMCS기술은 유선망보다 저렴한 설치비용, 신속한 망구축 등의 장점을 바탕으로 양방향 초미터파 대역으로 고유한 전파전파 특성을 가지고 있으며, 주파수 배정에 있어서도 광대역으로 예상되기 때문에 LMDS에 대한 연구가 필요하다.
디지털 방송을 수신하는 셋탑박스가 IEEE1394 시리얼 버스를 사용하여 홈네트워크 상의 다른 위치에 존재하는 디스플레이 장치로 수신된 방송 컨텐츠를 재전송 하고 방송중인 채널의 변경이 가능하게 한다. 방송 스트림의 재전송은 IEEE1394 의 등시성 전송 방식을 이용하여 질적 열화가 없고 QoS가 보장되는 형태로 전송이 가능하도록 하며, 채널의 변경은 채널 변경 프로토콜을 이용하여 비동기 전송 방식을 통해 전달하여 데이터 전송의 명확성을 부여할 수 있다. 본 논문은 셋탑박스를 통해시청중인 방송의 채널 변경과 확인 등의 작업을 위한 프로토콜을 제공하여, 댁내에서 방송 및 MPEG2 TS 스트림의 재전송을 가능하게 하는 기법을 제안한다.
이 논문은 디지털 TV의 압축 비트열을 전송할 때, 채널 오류로 인해 디지털 TV 디코더에서 화면을 재생할 때 발생할 수 있는 화질의 저하를 최소화시키는 방법을 기술한다. 텔레비전과 같은 단방향 방송 시스템에서 전송 도중에 오류가 발생하여 수신측에서 전송 오류를 제대로 정정하기 곤란할 때, 재생된 화면이 심각하게 훼손될 수 있다. 이때 오류로 인한 화면의 손상을 주변의 공간적 또는 시간적 상관 정보를 이용하여 화면을 복원하는 동작을 오류 은폐라고 한다. 최근 디지털 TV나 고선명 TV의 기본 부호화 방식으로 많이 사용하고 있는 MPEG 비디오 표준 방식은 공간적인 중복 정보를 압축하기 위해 DCT 변환을 수행하며, 시간적인 중복 정보를 압축하기 위해 움직임 예측과 움직임 보상 방법을 이용한다. 또한 MPEG 비디오 압축 방식은 일종의 차분 부호화 방법을 사용하기 때문에 현재 화면에서 오류가 발생하면 현재 화면뿐만 아니라, 시간적으로 나중에 부호화된 화면에도 오류가 전파된다. 본 논문에서는 MPEG 비트열의 채널 오류의 영향을 분석하여 화면간에 존재하는 시간적인 중복성을 이용하여 움직임 벡터를 추정하여 손상된 부분을 은폐시키는 방법을 제안한다. 기본적으로 손상된 매크로블록의 위와 아래로 인접한 화소값들을 움직임 벡터의 추정에 사용한다. 제안된 방법들 중에서 주변 움직임 벡터들의 가중치를 이용한 평균값 방법과 초기 움직임 벡터를 이용한 확장 영역 움직임 추정 방법이 우수한 결과를 보였다.
이동통신 시스템에 적용되는 적응변조방식의 변환은 주변 환경을 고려한 변환을 사용하므로, 변환 조건 및 이에 따른 전송량의 변화에 대한 관점에서 다루었으나, 이동통신 단말기와 같이 에너지 효율이 좋아야 하는 경우에는 이러한 적응방식이 성능을 낮게 할 경우가 발생한다. 따라서 전송효율만을 고려하던 기존방식에서 소비 에너지를 고려하고, 프레임 길이를 조절하여 사용하는 적응변조방식을 제어하는 최적화 방식을 제안한다.
멀티홉 네트워크에서 TPSN, RBS, FTSP와 같은 기존의 시간 동기화(TS : Tims Synchronization) 방법들은 네트워크의 홉수가 증가 할 경우 TS 오류 또한 증가하게 된다는 단점을 가지고 있다. 이는 멀티홉 네트워크를 통해 구현되는 passive multistatic 레이더 시스템 및 무선 센서 네트워크 노드들 간의 시간 동기화 오류를 증가시켜 시스템 정확도를 저하시키는 중요한 원인이 된다. 따라서 이 논문에서는 동시 협동 전송(CCT : Concurrent Cooperative Transmission)과 반협동 스펙트럼 융합 전송(SCSF : Semi-Cooperative Spectrum Fusion)의 두 종류의 CT (Cooperative Transmission)을 이용한 시간 동기화 방법을 제안하고자 한다. CT를 이용하면 시간 정보가 전달되는 데에 필요한 홉수를 줄여 결과적으로 TS 오류를 줄일 수 있다는 장점을 가지게 된다. CCT는 협동하고 있는 노드들이 디지털하게 인코딩된 동일한 메시지를 각각의 직교한(orthogonal) 채널을 통해서 동시에 전송하면, 수신노드는 이를 수신하여 통합하여 디코딩함으로써 diversity gain을 얻는 전송방식이다. 반면 SCSF는 각각의 노드들이 상관성 있는 아날로그 데이터를 스펙트럼에 실어 동시에 전송하는 방식이다. 이 논문에서는 이 두 가지의 전송방식을 융합한 아날로그 및 디지털 협동 전송 시간 동기화 프로토콜, 즉 CANDI 프로토콜을 제안하고, 이 프로토콜이 멀티홉 네트워크에서 기존의 시간 동기화 방식인 TPSN과 비교하여 상당히 큰 격차로 시간 오류를 줄이는 것을 시뮬레이션을 통해서 증명하고자 한다.
통신 시스템의 설계 전력 여유분을 이용하여 기존 시스템의 구성을 변경하지 않고 시스템의 전반적인 전송효율을 증진시킬 수 있는 적응변조방식의 변환은 주로 전송량에 대한 관점에서 다루었으나, 변조방식의 변환 시 소모되는 순간 에너지는 이동통신 단말과 같이 밧데리가 필요한 장치의 효율을 낮춘다. 따라서 전송효율만을 고려하던 기존방식에 순간 에너지소비의 관점을 도입하여 에너지 효율을 고려한 변환기법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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