인터넷전화 서비스의 원활한 제공을 위해 세계 여러 국가와 표준화 기구에서는 E911과 같은 긴급통신서비스 제공을 위한 정책 수립 및 기술표준화 활동을 수행하고 있다. 2005년 5월 미국 FCC가 인터넷전화 사업자의 E911 서비스 제공을 촉구하는 결정을 내린 바 있으며, 캐나다, 유럽, 아시아 등에서도 관련 정책을 마련하고 있다. IP 기반의 긴급통신서비스 제공과 관련된 표준화 활동은 IETF의 여러 WG과 NENA, TIA, ITUT등의 기구에서 진행되고 있으며, 특히 IETF ecrit WG에서는 인터넷 기술을 이용한 비상 호 라우팅을 위한 요구사항 개발 관련 작업이 이루어질 예정이다. 본 문서에서는 이와 같은 세계 여러 국가와 기구의 정책 및 표준화 활동을 비롯하여, 911 서비스를 제공하는 것으로 밝히고 있는 해외 인터넷전화사업자의 서비스 제공 동향에 대해 살펴본다.
본 논문에서는 90W/sub avg/급 디지털 TV 중계기에 사용되는 140W/sub avg/급 전력증폭기를 설계 및 구현하였다. 중계기 규격의 기반이 되는 미국 FCC(Federal Communications Commission) 의 규격과 KBS(한국방송공사)가 제시하는 사양에 적합한 전력증폭기의 설계 및 구현을 목표로 하였다. 전력증폭기는 4단으로 구성하였으며, 전치증폭기는 A 급, 구동증폭기와 종단증폭기는 AB 급으로 동작시켰다. 구동증폭기에서는 3W/sub avg/의 출력을 얻었으며, 3 개의 전력증폭용 모듈이 병렬 연결된 종단증폭기에서는 140W/sub avg/ 의 출력을 얻을 수 있었다. 사용주파수의 대역을 넓히고 입력 및 출력의 VSWR 을 개선시키기 위하여 발룬과 sage wireline coupler 를 이용하여 전력증폭용 모듈을 설계하였다. 모든 전력증폭용 모듈은 방송용 전력증폭기의 규격사양인 isolator 로 종단 처리하여, 종단 임피던스의 갑작스런 변화시에도 장비가 보호될 수 있도록 설계하였다.
현재 확산대역(Spread Spectrum) 사용을 위해 미국 FCC에서 허가한 band는 902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz, 5725-5850 MHz ISM(Industrial Science Medical)이다. 본 연구에서는 902-928 MHz ISM band 에서 디지털 코드없는 전화기 시스템의 공용을 검토하였다. 본고는 디지털 코드없는 전화기 Base-Set(BS)과 2개의 Hand-set(HS)를 지원가능한 Feature & Capability, System Specification, 제품 시스템 디자인을 담고 있다.
SMPS는 스위칭을 통해 전력을 변환하므로 높은 dv/dt 및 di/dt 특성을 갖게 된다. 이러한 스위칭특성으로 인해 발생하는 EMI (Electromagnetic Interference) 노이즈는 기기 내부 또는 외부에 간섭을 일으킨다. 미국의 FCC (Federal Communications Commission) 및 유럽 의 CISPR(International Special Committee on Radio Interference) 등의 규정을 만족시키기 위해서 전도성 노이즈에 대한 충분한 이해와 해석이 필요하다. 본 연구는 SMPS에서의 EMI/EMC 대책 구현에 앞서, 전도성노이즈의 기본개념 및 발생/결합 경로를 분석하고 실제로 노이즈를 측정한다. 측정을 위해 Boost 컨버터가 제작/사용된다.
본 논문에서는 단일 주파수 망(Single Frequency Network: SFN)으로 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 지상파 디지털 TV 방송을 서비스하기 위한 간섭 제거 디지털 동일 재생중계기(Interference Cancellation Digital On Channel Regenerative Repeater: IC-DOCR)에 대한 실험실 테스트 결과를 기술하고, 그 결과를 분석한다. IC-DOCR 실험실 테스트는 수신부 테스트, 송신부 테스트, 그리고 궤환 제거 테스트로 구분된다. 수신부 테스트는 랜덤 잡음, 단일 에코, 다중경로 앙상블, 인접 채널 테스트 등을 포함하고, 송신부 테스트는 대역외 방사, 송신신호의 품질, 위상 잡음 테스트 등을 포함한다. 실험실 테스트 결과에 의하면, IC-DOCR은 수신신호 보다 28dB가 높은 궤환 신호를 제거할 수 있으며, 랜덤 잡음에 대한 TOV(Threshold Of Visibility)는 17.8dB이다. 또한 송신부 출력 신호는 미국의 FCC(Federal Communications Commission)규격을 만족하고, SNR 30dB 이상의 송신신호 품질을 유지한다.
FCC (Federal Communications Commission)는 비면허 광대역 운영을 6 GHz 대역으로 확장하여 공공의 이익을 극대화하고자 5.925 ~ 7.125 GHz(6 GHz) 대역에서 기존 서비스를 지속적으로 제공하면서 비면허 이용이 가능한 1,200 MHz 스펙트럼을 제공할 수 있는 새로운 규칙을 채택하였다. 국내에서도 6 GHz 대역에서 비면허 서비스를 도입하기 위한 M/W(microwave) 주파수 재분배 방안 연구가 진행되어 왔으며, 국민 편익을 고려하여 실내 이용의 경우 1,200 MHz 폭 전체를 공급하되, 실외 이용으로 기존 사업자를 보호하기 위해 출력조건을 제한하여 하위대역(5925 ~ 6425 MHz)의 500 MHz 폭만 우선 공급이 고려되고 있다. 본 논문에서는 국내에서도 6 GHz M/W 주파수 대역에 대한 재분배 등으로 비면허 기기 도입이 적극적으로 추진되고 있지만, 이를 운용하기 위한 기술기준 마련이 절실히 필요하므로 현재 구체화 되고 있는 미국의 6 GHz 비면허 규칙 등을 분석하여 국내 비면허 확장 도입을 위한 기술기준 제정에 필요한 데이터를 제공하고자 한다.
본 논문에서는 미국 FCC에서 최근 소개한 수신기 중심적 간섭 메트릭 (receiver-centric Interference metric)인 간섭온도 (interference temperature (IT)) 기반의 간섭해석모델과 이에 기반을 둔 주파수 공유 기법을 검토 제안한다. 기존의 단일 cognitive radio (CR) 사용자 (혹은 부사용자, secondary user) 주파수 공유 방안을 실제 다수의 부사용자를 고려한 주파수 공유 방안으로 확장 제시한다. 또한 주사용자 (primary user)가 시간 축 상에 랜덤하게 발생 (ON/OFF)하는 실제 운용환경을 감안한 새로운 간섭온도 모델을 제시하고 이를 이용하여 CR 용량을 정량적으로 분석한다. CR 용량은 시간 축 상의 유휴 슬롯 채널 할당을 위한 순시용량과 순시용량을 평균한 평균용량으로 구분되며 공유절차상에 이를 적절히 이용 채널을 할당한다. 제안된 공유 절차는 기존의 공유 절차와는 달리 주사용자로 부터 별도의 스펙트럼 센싱 정보를 요구하지 않으며 전송속도 및 채널특성에 따라 적응적으로 주파수 파라미터의 변경이 가능하다. 시뮬레이션을 통해 제안한 주파수 공유 절차의 타당성을 검증한다.
본 논문에서는 미국내의 상용 PCS 서비스 대역인 $1.9GHz(1.93{\sim}1.99GHz)$대역에서 사용 가능한 선형 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 실제로 제작한 선형 전력 증폭기는 출력이 25W이고 Feedforward선형화 기법을 사용하여 FCC가 규정한 혼변조 왜곡 특성을 만족하도록 하였다. 선형 전력 증폭기의 출력별로 측정한 결과 1W(30dBm)에서 25W(44dBm)까지 14dB의 측정구간에서 선형화에 의한 혼변조 왜곡은 최저 10.51dBc부터 최고 19.01dBc까지 개선되었고, 최종 출력에서의 IMD 레벨은 최저 64.84dBc에서 최고 68.17dBc로 각각 나타났다. 이러한 특성은 PCS 기지국의 상용제품으로 충분히 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
미 연방통신위원회 FCC가 디지털 방송 전환으로 인해 발생되는 유휴 주파수 대해 비면허 시스템의 사용을 허가함에 따라 비면허 시스템은 사용에 앞서 데이터베이스 혹은 센싱 정보를 통해 면허 사용자로의 간섭을 방지하도록 하고 있다. 미국 디지털 TV 표준인 ATSC 신호는 특정 주파수에 강한 파일럿 신호를 포함하고 있어 센싱 알고리즘들은 이 파일럿 신호를 검출하는 메카니즘으로 연구되어 왔으나 페이딩 등의 영향으로 파일럿 주파수 감쇄가 심한 경우에는 검출이 어려운 특징을 나타냈다. 따라서 본 논문에서는 이를 보완할 수 있는 방식으로 수신 신호의 에너지를 가중치로 가지는 싸이클로 스테이셔너리 특성을 이용한 새로운 검출 알고리즘 및 데이터 통합 방식을 제안하였다. 전산 모의 실험 결과 약한 파일럿을 가진 신호의 경우 기존 싸이클로 스테이셔너리 특성 최대값만을 이용한 결과보다 제안된 검출 방식을 적용하였을 때 90% 검출 성능 기준으로 약 2dB정도의 SNR 개선 효과가 나타났으며, 제안 검출 방식을 이용한 데이터 통합 방식의 경우에도 기존 방식에 비해 약 2dB정도의 SNR 개선 효과가 나타남으로써 이 방식을 적용할 경우 전송 휴지 기간 감소 흑은 검출 성능 향상 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
전 세계적으로 디지털 TV 방송 서비스로의 전환에 대해 미래의 주파수 부족을 해결하기 위한 방안으로 우수한 전파 특성을 가진 TV 화이트 스페이스(White Space)에 대한 관심이 미국과 유럽을 중심으로 높아지고 있다. 본 논문에서는 이러한 실내 환경에서 TV 화이트 스페이스 대역을 이용하는 TVBD(TV Band Device)의 송신기가 DTV(Digital TV) 수신기에 미치는 간섭에 대한 실측 실험을 수행하였으며, 이와 병행하여 SEAMCAT툴을 이용한 몬테카를로 모의실험을 통해 통계적 간섭확률을 산출함으로써 실측 실험 결과와 비교분석을 수행하였다. 본 실측실험 및 모의실험 과정에서 주어진 DTV 수신환경과 각각의 송신 파라미터들은 FCC에서 규정한 TVBD 송신 규격에 준하여 설정하였다. 이를 기반으로 실내 환경에서 DTV 수신기와 TVBD 송신기 간의 거리에 따른 최적 공존을 위한 TVBD 송신 전력을 산출하였으며, 결론적으로 두 시스템이 상호 양립 가능한 기술기준을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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