SONET/SDH 전송망에서의 데이터 전송율은 10Gb/s급인 OC-192에서 40Gb/s급인 OC-768 로 발전하였으며, 이더넷 (Ethernet)에서의 데이터 전송율은 1998년 1기가비트 이더넷 기술이 표준화된데 이어 2002년에 10기가비트 이더넷기술의 표준화가 완료되었고 조만간 후속 기술로서 40Gb/s또는 100Gb/s급의 이더넷에 대한 논의가 대두될 것으로 예측된다.(중략)
본고에서는 UHD (Ultra High Definition) 지상파 방송 서비스가 가능한 기술로서 하이브리드 전송, 단일 주파수망 (SFN) 기술, 전송채널 결합, 계층분할 다중화 (LDM), 다중입력 다중출력 (MIMO) 등의 기술을 ATSC 3.0 표준안을 기반으로 알아본다.
최근 유/무선 통신망과 접속 기술의 발달로 사용자들은 다양한 네트워크로의 접근이 가능하게 되었다. 하지만 이러한 여러 종류의 접속 기술은 접속 기술간 서비스 이동에 따른 이동성 보장이 서로 독립적이기 때문에 핸드오버 시 부가적인 지연이 발생하는 문제가 있다. 또한 다른 접속 서비스로의 비디오 전송 시 QoS 보장이 어려운 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서 IEEE 802.21 Media Independent Handover 정보 서비스를 이용하여 네트워크 접속망에서 스케일러블 비디오 코딩 전송 방법을 제안한다. 이는 MIH Function에서 각 단말기에 대한 데이터 전송률과 QoS 정보를 MIH 정보 서버로부터 얻어 비디오 스케일링 레이어를 결정한다. 이렇게 결정된 스케일링 레이어를 이용하여 스케일러블 비디오 코딩을 수행한 후, 각각의 단말기에게 비디오를 전송하게 된다. 이러한 새로운 스케일러블 비디오 전송 모델은 서로 다른 여러 종류의 해상도, 화질, 프레임 전송률을 갖는 영상을 다양한 네트워크의 다양한 디바이스로 적응적인 비디오 전송이 가능하다.
최근 들어 세계적으로 3D TV에 대한 연구가 영상 획득, 영상 압축, 그리고 영상 디스플레이 분야에 걸쳐 매우 활발하게 이루어지고 있다. 국내에서는 한국정보통신기술협회 (TTA)를 중심으로 표준화 움직임이 일어나고 있다. 그러나 어떤 전송 기술을 사용하고 어떻게 채널을 할당하여 3D HDTV 지상파 방송을 가능토록 할 것인지에 대한 논의는 아직 미미한 상태이다. 본 논문에서는 3D HDTV 방송 서비스를 제공하기 위해 필요한 데이터를 단일 지상파 채널을 통하여 전송하기 위해서, 기존 ATSC 전송 시스템 [1]을 확장하고 수정하여 전송 용량 증대의 가능성을 살펴보고자 한다. 최대한 기존 전송 표준의 요소기술을 유지하고자 하나 최대한의 전송 용량 증대를 위하여 완벽한 역호환성은 유럽의 DVB-T2 시스템처럼 고려하지 않았다.
다중 안테나(MIMO, multi-input multi-output) 기법은 채널 용량을 증가시키기 위한 기술로써 최근 많이 연구되어 지고 있으며, DVB-T2, LTE 기술 및 802.11ac 등 방송, 이동통신 및 Wi-Fi 등 여러 분야에서 다양하게 쓰이고 있다. 그러나 다중 안테나 전송 기법은 송 수신 안테나 개수에 비례하여 채널 용량이 증가되므로, 채널 용량을 중가시키기 위해서는 많은 송 수신 안테나가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 최근 다중 안테나 전송 기술과는 다른 방법으로 전송량을 증가시키는 기술인 FTN(faster than Nyquist) 전송 기법이 연구되고 있다. FTN 전송 기법은 동일한 대역폭에서 비트 오류 없이 정보를 전송할 수 있는 나이퀴스트(Nyquist) 심벌율보다 빠르게 심벌을 전송하는 기법으로 이론적으로 최대 20%까지 채널 용량을 증가시킬 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 채널 용량을 증가시키기 위하여 다중 안테나 기법과 FTN 송신 기법을 연동하여 기존 다중 안테나 전송 기법의 단점을 보완하는 MIMO-FTN 전송 기법의 성능을 분석한다.
모바일 UHD, 초다시점 영상, 증강/가상현실 등 실감형 서비스를 통한 체험하고 즐기는 실감 올림픽을 위해 기가급 데이터 전송이 가능한 모바일 인프라가 토대가 되어야 한다. 최근 이동통신은 2020년 상용화를 목표로 5G 이동통신 연구, 개발 및 표준화 경쟁이 활발히 진행 중이다. 5G 이동통신은 1000 배의 전송속도 향상을 통해 언제 어디서나 사용자에게 1 Gbps 전송속도의 서비스를 제공하는 것을 핵심 성능지표로 고려하고 있다. 1000 배의 전송속도 향상을 위한 기술적 해결 방향으로 추가 주파수 확보, 주파수 효율 개선, 네트워크 밀집도 증대가 고려되고 있으며, 세 가지 해결 방향을 동시에 만족시키는 기술로 밀리미터파 액세스 기술이 5G 이동통신의 핵심 기술로 주목받고 있다. 본고에서는 밀리미터파 5G 이동통신 기술에 대해 소개한다. 5G 이동통신 기술의 큰 축으로 밀리미터파 액세스 기술이 주목받고 있는 이유에 대해 기술하고, 밀리미터파 5G 이동통신 동향에 대해 소개한다. 5G 이동통신 시스템 측면에서 밀리미터파 5G 이동통신 기술의 도입 시나리오에 대해 예측해보고, 밀리미터파 5G 이동통신을 실현하기 위한 RF 기술, 물리계층 기술, 상위계층 기술에 대해 기술한다.
서로 다른 수중 통신 매체 사이의 각기 다른 장단점을 해결하기 위해 여러 종류의 수중 통신 모듈을 함께 운용하는 통신 기술인 다중매체 통신 기술이 등장하였다. 다중매체 통신은 한 네트워크에서 서로 다른 통신 매체들을 함께 운용하기 때문에 이들의 전송 속도 차이로 인한 흐름 제어 문제가 발생한다. 이에 본 논문에서는 통신 속도 차이로 인한 전송데이터 손실을 미연에 방지하는 수중 다중매체 통신에서 전송데이터 흐름을 제어하는 일종의 DTN (Delay/ Disruption Tolerant Network) 프로토콜을 제안한다. 이 전송 속도 제어 프로토콜을 이용하여 수중 다중매체 통신 네트워크에서 전송 속도 차이로 인해 한 노드에 메시지가 쌓여 전송 큐의 전송데이터 손실이 예측되는 경우 보조 저장장치를 이용하여 큐의 길이를 늘이고, 보조 저장장치 또한 전송데이터 손실이 예측되는 경우 전송 중인 노드에 전송 일시중지를 요청하며 지연상태가 해결된 후 다시 전송을 요청할 수 있다.
새로운 기술의 도입과 서비스에 따른 사회적 파급 효과가 매우 큰 방송 서비스의 특성상 방송기술의 개발과 표준화는 전통적으로 매우 보수적으로 진행되어 왔다. 흑백의 아날로그 방송기술이 본격적으로 상용화되고, 컬러 방송이 도입된 이후 위성과 케이블의 등장으로 많은 채널의 방송신호를 전송할 수 있는 전송기술이 도입되기는 하였으나, 사용자들의 TV 매체 수용 형태를 바꿀만한 기술적인 변화는 지난 수십 년 간 거의 이루어지지 않았다고 할 만큼 방송기술의 개발과 보급은 매우 느린 속도로 진행되어 왔다. 그런데 최근, 멀티미디어를 안정적으로 전송할 수 있는 광대역 유무선 통신 기술의 보급으로 멀티미어를 기반으로 하는 새로운 통신 서비스 창출 시도가 지속적으로 이루어지고, 디지털 방송 서비스가 본격적으로 보급되기 시작함에 따라, 다양한 방향의 방송 기술 개발이 매우 활발하게 이루어지고 있다. 이 글에서는 이러한 방송 기술의 개발 및 표준화 동향 및 향후 전망을 언제 어디서나 즐길 수 있는 유비쿼터스 방송 기술, 방송 서비스와 통신 서비스 간의 영역 구분을 없애는 방송$\cdot$통신 융합 기술, 그리고 새롭고 다양한 형태의 서비스 모델을 수용하기 위한 새로운 개념의 디지털 저작권 기술이라는 크게 세 가지 방향으로 나누어 살펴 보고자 한다.
평균 셀 스펙트럼 효율 및 최대 데이터 전송 속도를 극대화 하는 방향으로 진화하던 3GPP LTE 표준 기술이 셀 가장자리에 있는 단말들까지 골고루 높은 데이터 전송 속도를 지원하는 기술로 진화하면서 전송 지점 간의 간섭 제어가 표준의 새로운 중요 사안으로 대두되고 있다. 이로 인해 전송지점 간의 간섭을 제어하기 위한 주요 기술인 협력 통신(coordinated multi-point transmission; CoMP) 이 LTEA-dvanced Release 11의 study item으로 합의되었고 표준화를 통한 CoMP 기술의 지원이 현실화되고 있는 상황이다. 특히 기지국의 안테나들이 셀 전 영역에 분산 배치되어 통신 서비스를 지원하는 분산 안테나 시스템 (distributed antenna system; DAS)을 heterogeneous 네트워크를 고려한 CoMP 기술중의 하나로 분류하고 DAS의 표준지원에 대한 가능성이 논의되고 있다. 본 논문에서는 LTE-Advanced Release 11에서 논의되고 있는 CoMP기술들의 표준화 진행 상황을 살펴보고 협력 통신 방법의 특성 및 시스템 설험을 통한 성능을 분석한다.
국내의 홈네트워크 서비스는 홈오토메이션 제공 중심에서 엔터테인먼트 요소가 강화된 멀티미디어 기반의 네트워크 서비스로 변모하고 있다. 홈네트워크를 구성하는 요소 중 PC와 TV는 댁내에 멀티미디어 기반의 네트워크 서비스를 구축하는데 있어 가장 중요한 역할을 수행할 것으로 예상된다. 그에 따라 PC와 TV 간 네트워크를 구축하는 것이 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 그러나 PC와 TV 간 네트워크 구축을 위해서는 댁내 노출 배선 등의 문제로 인하여 무선 기술을 사용하는 것이 유용하지만, 현재 기존 무선 전송 기술(IEEE 802.11 a/b/g, Bluetooth 등)들은 HD 등의 대용량 컨텐츠 전송 및 QoS 를 제공하기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 PC와 TV 간 무선으로 네트워크 구축시 고려사항 및 무선전송기술개발 요소를 살펴본다. 특히 무선전송기술로는 고속 데이터 전송이 가능한 UWB(Ultra Widebnad)와 IEEE 802.11n 기술을 중심으로 고려한다. 또한 UWB와 IEEE 802.11n을 이용하여 네트워크가 구축되었을 때 제공 가능한 서비스 시나리오에 대해서도 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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