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무선주파수 할당현황 분석 및 전망

국내 무선주파수 할당현황 분석 및 전망정보통신공학 / 201133156 이진호개 요1. 주파수의 정의?1-1. 주파수란 무엇인가?주파수란 단위시간(보통 1초)당 한 점을 통과하는 파동(wave)의 수를 말한다. 예를 들어1초 동안에 1,000개의 파동이 지나간다면 주파수는 1,000Hz(1kHz)가 된다. 마찬가지로초당 53만 5,000파동이 지나간다면 주파수는 535kHz가 된다. 주파수는 전자파의 존재를실험적으로 증명한 독일의 과학자 헤르쯔(H.R.Hertz)의 이름을 따서 Hz라는 단위를사용하고 기호는 V 또는 f를 사용한다. 전파의 종류는 주파수에 의해 구분되는데 주파수가높은 것은 직진성이 좋고 반사가 잘 되는 성질을 지닌다. 주파수가 낮은 것은 멀리 전달될수 있고, 전달되는 과정에서 장애물에 부딪치면 회전하는 성질이 있다. 이처럼 전파는 주파수가높아짐에 따라 성질이 크게 변화하므로, 서로 비슷비슷한 성질을 가지는 주파수 범위를 묶어 주파수대라 정하고 각각 명칭을 붙여 사용하곤 한다.1-2. 주파수의 종류 및 용도주파수명칭파장대표적 용도전파의 성질300~3000GHz서브밀리파0.1mm~1mm공간 광통신 시스템, Remote Sensing직진성/흡수산란성 강함/스펙트럼 대역 넓음30~300GHz밀리파(EHF)1mm~1cm전파천문, 각종 레이다, 각종 위성통신공중업무용 미리파 중계, 간이형 지상통신3~30GHz마이크로파(SHF)1cm~10cm전파천문, 우주연구, 위성통신, 위성방송, LMDS, 마이크로파 중계, 각종 레이다통신,방송프로그램 중계, 무선 LAN직진성/흡수성약함/전리층반사/장거리통신/대역폭좁음300MHz~3GHz극초단파(UHF)10cm~1m방송위성, 저궤도위성, 항공용 레이다, PCS, IMT2000, 휴대전화, 코드리스전화, 무선데이터통신, 업무용 무선, 간이 무선, 아마추어 무선, 시민무선, 무선호출, 항공위치정보, 소전력 무선(영상, 데이터)30~300MHz초단파(VHF)10m~1m업무용무선, 아마추어무선, 간이무선, 무선호출, FM방송, TV방송, 소전력무선(음성, 데이터), 항공방위정보(무선항행)3~30MHz단파(HF)100m~1Km선박, 항공통신, 단파방송, 국제방송, 아마추어 무선300~30KHz중파(MF)100m~1Km선박, 항공용 비콘, 로란, AM라디오, 선박통신, 아마추어무선주파수명칭파장대표적 용도전파의 성질3KHz~30KHz저주파(LF)1Km~10Km선박 항공기용 비콘, 데카(무선항행)-3×1014 MHzX선1nm ~0.001nm생명의학, 물리학-300~30,000THz적외선~자외선10,000nm ~의학, 물리학, 광통신분광학(비파괴검사)-(1) 고주파높은 주파수를 가진 전자파를 말하며 또한 저주파에 대응하는 말이다. 고주파라는말은 여러 가지 뜻으로 쓰이고 있어 명확한 구분이 없다. 전력공학 분야에서는 상용주파수인50～60Hz를 저주파, 그 이상을 고주파라고 하며, 보통의 전기계기에서도 같다. 통신공학에서는 가청 주파수대인 20～2만 Hz 이상을 가리키는 경우가 많으나, 신호파에 대하여 반송파를가리킬 때도 있다. 그리고 슈퍼헤테로다인 방식의 수신기에서는 희망수신주파수가 일반적으로중간주파보다 높으므로, 이것을 고주파라 하고 있다. 즉, 중파수신기에서는 500～1,600kHz가고주파이고 FM수신기?텔레비전 수상기에서는 각각 80MHz 부근의 90～220MHz대가고주파이다. 이 밖에 전화 관계에서는 음성주파수 이상(수kHz)을 가리킨다. 고주파에서는전자파를 방사하기 쉬우므로 다른 것에 방해를 주기 쉽고, 또 다른 것으로부터 방사나 유도 등의방해를 받기 쉽다. 그리고 고주파 전송계에서는 누설이나 손실이 커지고 귀환에의한 발진도 일어나기 쉬우므로, 측정이나 기기의 설계 그리고 조정에는 충분한 주의가 필요하다.(2) 이미지 주파수슈퍼헤테로다인수신기에서 국부발진주파수(局部發振周波數)를 중심으로 하여, 수신전파와주파수적으로 대칭인 주파수. 영상주파수라고도 한다. 예를 들면 표준방송에서는 중간주파수는 455kHz이며, 수신희망주파수에 국부발진주파수를 합해서 455kHz 높이 수신한다.이 때, 국부발진주파수인 455kHz보다도 더 높은 주파수가 이미지주파수이다. 이 주파수의전파가 존재하면 국부발진주파수와 혼합하여 같은 중간주파수로 되어 수신이 방해될가능성이 있다. 따라서 수신기의 고주파단으로 이미지 주파수를 억압하여야 한다.(3) 저주파주파수가 낮은 파. 즉, 전자기파의 주파수에 의한 분류로서, 보통 10 kHz 이하를 말한다. 오디오(음성) 주파수와 비슷하다. 저주파에서는 전자기파의 공간방사가 적고, 물질유전체손실?피층효과 등도 작으며, 측정기술이 충분히 확립되어 있다. 또 단순히 상대적으로낮은 주파수 범위라는 정도의 뜻으로 사용되며, 고주파에 대한 말이기도 하다.무선통신에서는 음성주파를 저주파라고 하는 경우가 많다.(4) 주기어떤 현상이 일정한 시간 간격을 두고 반복해서 일어날 때 그 간격의 최단값이라고 하며일정한 시간이 경과할 때마다 어떤 상태가 반복해서 나타나는 것을 일반적으로 주기변화라고 하며,동일상태로 돌아가는 데 필요한 시간을 주기, 그 역수를 진동수 또는 주파수라고 한다.진자의 진동, 피스톤의 왕복운동 등 기계적 주기운동은 가장 간단한 예이다.지구의 공전 및 자전도 주기운동이다. 이 밖에 전기진동, 기계의 진동과 같은 주기진동현상이나 음파 ?전자기파 등의 파동현상을 비롯하여 자연현상 내에는 특정한 물리적 양이 주기적으로 변하는 일이 많이 있다. 또 이러한 자연현상으로부터 경기변동의 주기 등 사회현상을 주기적인 것으로 파악하기도 한다. 한편, 시간적으로가 아니고 공간적으로현상이 반복된다든지, 어떤 양 또는 수의 변화에 따라 일정한 상태가 반복해서 나타날 때, 주기성을 생각할 수 있다. 결정구조나, 옷감무늬가 반복되는 모양, 또는 화학원소의주기율 등은 넓은 뜻에서 주기성의 예이다.(5) 포르만트음정 등의 주파수 세기의 분포. 일반적으로 유성음의 경우 그 음성을 내었을 때의 음파를주파수 측정분석기에 걸면 각각의 음성에 고유한 주파수 분포도형이 얻어진다. 모음이면 성대의 1초간의 진동수를 나타내는 기본주파수(대체로 75～300Hz)와, 그 정수배의 대부분의고주파로 이루어지고 있다. 이 고주파 중의 몇 개인가가 강조되는 것이 있고, 그 낮은것부터 차례로 제1 ?제2 ?제3 포르만트라고 한다. 이것은 구강(口腔) 등의 크기에 따라서개인차가 있으므로 다소 강하게 되거나 약하게 되거나 하는 차가 생겨, 이것이 개인의독특한 음색이 생기는 한 원인이 된다.(6) 단파지표에서 대략 100km에서 200km사이에 있는 전리층에 의해 지표로 다시 반사가 되므로 지표와 전리층 사이의 반사에 의해 아주 원거리까지 전파되므로 국제 통신이나 아마추어 무선에 널리 이용되고 있다. 단파의 경우는 전리층의 상태에 따라 통신상태가 크게 달라질 수 있다. 마이크로 파를 이용하는 위성통신, 마이크로파 통신의 경우는 지향성이 높은안테나를 사용하므로 직접파 통신만이 가능하다. 지상을 전파하는 전자파는 대기 중에서공기나 수분 분자에 의한 전자파의 흡수와 산란에 의해 그 에너지가 줄어 들어 전파할 수 있는 거리에 제한이 있다. 다이폴 안테나의 경우 복사된 전파는 안테나를 중심으로 퍼져 나가므로 전파의 에너지는 전파 거리의 제곱에 비례하여 또한 줄어든다. 따라서 한 안테나에 의해 커버 가능한 통신 지역은 제한되어 있다. 이런 이유로 장거리 전송시는 중계기를 설치하여 전파를 증폭시켜 다시 내어 보낸다. 마이크로파의 경우, 안테나에의해 빔이 집속되어 나가므로 빔의 퍼짐에 의한 손실보다는 대기에 의한 손실이 더 크다. 대기에 의한 전파의 산란이 클 경우는 산란파를 이용한 통신도 가능하다.주파수 할당 현황1. 이동통신 주파수 현황현재 우리나라는 급증하는 모바일 트래픽에 대응하고 선제적으로 고도화 망을 구축하려면다양한 대역의 주파수를 조기에 할당해야 한다고 생각한다. 현재 방송통신위원회가 2.1㎓주파수 할당을 추진하는 것은 이 대역만 우선 할당시 포화 시기를 최대 1년 정도밖에연장하지 못하므로 중장기 망 진화 계획을 수립할 수 없으므로 700㎒와 1.8㎓ 대역을동시에 할당하는 것이 옳다고 생각된다. 또한 시장 경쟁이 왜곡되지 않도록 총량제와 할당 신청자 범위 제한, 이동통신재판매(MVNO) 의무화 등 경쟁정책을 적용하는 방안을 검토하는 것 또한 병행하여야 된다. 추가적으로는 현재 다양한 스마트 기기 보급이 확산하고 대용량·고품질 콘텐츠 전송이 증대하면서 트래픽이 급증하고 있으므로 “와이파이·와이브로 펨토셀 등 트래픽을 분산할 우회 망을 적극적으로 활용하고, LTE(롱텀에볼루션) 등 차세대 망을 서둘러 구축해야 한다. 하지만 신경써야 될 부분을 짚어보자면 LTE 망도 2013년 상반기 용량 한계가 예상되므로 2013년 초 주파수 추가 공급이 필요할 것으로 판단되고 장기적인 주파수 공급 계획이 필요하다고 생각된다. 그러므로 국내 전문가들은 "2.1㎓, 1.8㎓, 700㎒ 등 기존 주파수 대역을 회수해 재배치하더라도 부족하므로 추가 주파수 확보를 위한 정책을 수립하여야 될 것이다.

공학/기술| 2013.06.09| 5페이지| 1,000원| 조회(266)

주파수, 무선인터넷, 국내 주파수

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홈 네트워크에서의 멀티미디어 공유방법

홈 네트워크에서의 멀티미디어 공유 방법멀티미디어통신 / 201133156 이진호개 요1. 홈 네트워크의 개념홈 네트워크는 일반적으로 가정 내 디지털 정보가전들 간에 데이터를 주고받을 수 있는 통로를 제공함과 동시에 외부 인터넷 망과의 접속을 제공함으로써 지능화된 커뮤니케이션이 가능하도록하는 네트워크 방식을 의미하며, 궁극적으로 이러한 네트워크화를 통하여 가정 내 정보자원의 공유와개별 제품들의 효용극대화 추구를 그 목적으로 하고 있다. 홈 네트워크 채택의 이점을 각 분야별로살펴보면, 먼저 고객측면에서는 음성, 데이터, 멀티미디어 애플리케이션의 공유와 함께 기존 제품및 서비스를 효과적으로 사용할 수 있고, 장비 제조업체는 기존의 가전제품에 네트워크 기능을통합하여 브랜드 확대를 도모하고 변화하는 소비자 욕구 충족을 통한 시장 이탈을 방지 할 수 있다.또한 서비스 제공업체는 광대역 서비스를 통해 유료화서비스 제공, 수익 창출 서비스 제공 등이가능하며, 유통업체는 개별 소비자의 수익 확대, 고객 관계 확대 기회가 제공된다. 그러나 이와같은 장점에도 불구하고 현재 홈 네트워크 시장의 여러 가지 문제점으로 인해 시장성장이 본격적으로이루어지지 않고 있다. 이는 소비자들이연결성(connectivity)에 대한 인식이 매우 부족하여 서비스제공 채널의 증가, 하드웨어 가격 하락에도 불구하고 아직까지 시장은 일부 고객 및 홈 오피스에 국한되어 있다는 점이다2. 홈 네트워크 시스템의 기술의 개요위에서 말한 홈 네트워크의 개념에서 좀더 나아가 지금까지 성장한 홈 네트워크 기술에 대해서 다시 한번 말하자면 홈네트워크란 TV, 냉장고, 에어컨 등 집안의 가전제품과 안방, 부엌, 거실,현관 등 집안의 각 공간을 인터넷을 통해 연결, 정보를 전달해 휴대전화 등을 통해서도 작동이 가능토록 하는미래형 가전시스템을 말한다. IT기술의 급속한 발달과 초고속망을 통한 인터넷 보급에 힘입어기업이나 공공기관의 사무실 중심으로 구축되던 네트워크 환경이 가정 내의 디지털 전자기기로확산되어 가면서 홈네트워크 소니, 필립스, 톰슨등의 AV 가전업체들이 주축이 되어 공동 개발하였다. 또 HDMI는 PC, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어,디지털 TV, 비디오 게임기, 멀티미디어 재생기(Divx 플레이어)등 다양한 기기에 적용되면서 이용범위가 넚어지는 추세에 있다. 또한 HDMI는 개인용 컴퓨터와 디스플레이의 인터페이스 표준 규 격인 DVI를 AV 전자제품용으로 변경한 것으로, 2002년 12월에 HDMI 1.0의 사양이 결정되었다. 영상· 음성을 압축하지 않고 플레이어에서 텔레비전 쪽으로 전송하기 때문에 디코더칩이나 소프트웨어가 필요 없다. 접속 기기끼리 호환성을 가진다. 또, 영상·음성·제어 신호가 케이블 하나로 전송되기때문에 번거로웠던 AV기기의 배선을 간단하게 할 수 있다. 또, 제어 신호도 보낼 수 있으므로 각AV기기를 유기적으로 사용할 수 있다. 물리층은 변화 최소화 차분 신호 (TMDS), 신호의 암호화는HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection), 기기간 인증은 EDID, 계 전체의 제어계 접속은CEC(Consumer Electronics Control)가 사용된다. 연결 커넥터에는 타입 A와 타입 B, 이렇게 2가지가 있으며, 표준은 타입 A이다. 타입 B는 29 핀의 커넥터로 1080p(1920 x 1080)를 넘는 해상도를 지 원하기 위해서 정의되었다. 덧붙여 AACS LA가 채택을 위해 진행시키고 있는 차세대 DVD 기기 등에대한 저작권 보호 규격 AACS에서는 HDMI 위를 흐르는 암호화된 디지털 신호만을 인정할 방향으로 검토되고 있었다. 그러나 HDMI 포트가 달리지 않은 박막 텔레비전이 이미 보급되고 있기 때문에 가전제품 제조사로부터 반대 의견이 강하여, 2005년 12월에 실질적으로 아날로그 출력을 허가하기로 결정했다. DVI의 상위 호환으로 여겨지고 있어 이론적으로는 비암호화 상태이면 DVI-HDMI 간의 상호 출력이 가능하다(HDMI 단자가 있는 액정, 플라즈마 텔레비전에 DVI 단자가 있는 개변장치와도 계속해서 호환이 되었다. Disk-On-Key는 USB 2.0용 “킬러 어플리케이션”으로 여겨졌다. USB Implements Forum은 모든 주변장치가 통신하는 범용 시리얼 버스 제공 외에도 디바이스 드라이버에 대한 클래스 방식을 채택하였다. 주변장치 업체들은 더 이상 호스트 및 주변 드라이버를 제공하지 않고 특정 디바이스 클래스 부분으로 기능을 제공할 수 있다. 그 다음 호스트는 한 세트의 주변장치들과 사용하기 위한 한 세트의 클래스 드라이버를 제공하게 되었다. 그 클래스중 하나가 휴먼 인터페이스 디바이스 (HID) 클래스이다. 이 클래스는 마우스, 키보드, 조이스틱및 트랙볼 제공업체가 많이 채택하고 있다. 이 디바이스 대부분은 HID 클래스용 호스트에서 제공하는기능만을 제공하기 때문에 호스트 드라이버와 함께 배송되지 않는다. HID 클래스 추가 외에도 매스 스토리지 클래스 (MSC), 프린터, 비디오, 오디오, 통신, 허브 및 디바이스 펌웨어 업그레이드(DFU)가 있다. 특정한 것이 필요한 곳에서 업체는 특정 호스트 운영체제와 함께 사용하기 위한 업체 특정드라이버를 제공할 수 있다. 예를 들어, 통신 클래스는 모뎀과 이더넷 서브클래스를 포함하는 한 세트의 통신 패러다임으로 구성되어 있다. USB의 임베디드 디자인 지원은 주변 및 호스트기능의 구현이 용이하기 때문에 수많은 제조업체들에서 사용되고 있다. USB 2.0에도 놓친 부분이있었다. 그것은 바로 주변장치가 주변장치와 통신하는 기능이다. 예를 들어, 휴대폰 연락처 데이터베이스를 PDA의 연락처 데이터베이스와 동기화는 기능을 들 수 있다. 따라서 2011년On-The-Go (OTG) 보완이 이 문제를 해결하였다. USB 2.0 사양에 대한 OTG 보완은 USB 주변 장치가 다른 USB 주변장치에 대한 호스트 역할로 간주하도록 한다. 구현업체들은 USB의 플러 그앤플레이 특성을 유지하기 위해 호스트와 주변장치가 케이블을 제거하지 않고 역할을 바꿀 수 있도록 했다. 이를 Host Negotiat통해 더 많은 전력을 공급하게 될 가능성을내재하고 있다. 안타깝게도 이 같은 향상을 이루기 위해서는 커넥터의 추가적인 와이어 연결이 수반되기 때문에 비용이 그만큼 오르게 된다. 이 사양을 집적한 디바이스가 곧 시장에 출시될 것이고 USB 3.0을 구현하는 임베디드 개발업체들에 대한 지원이 나타나기 시작하고 있다.2. MHL2008년 Silicon Images에 의해 처음 발표되었고, 2010년 6월 1.0버전의 Spec.이 완료되었다.MHL의 가장 큰 특징은 Control 신호의 전달이 가능하다는 것이고, 기존의 HDMI와 동일한인터페이스를 사용하고 있다는 점이다. 즉 추가적인 포트 확장 없이 MHL을 지원하게 되면MHL케이블과 HDMI케이블을 동시에 이용할 수 있게 되는 것이다. MHL 주요 특징은 아래와같이 요약할 수 있다.① HD Video and Audio: 고품질의 HD Video와 Audio 전달 가능.② Mobile Device Charging by DTV: MHL 포트를 통한 Mobile 충전 지원③ Command and Control Interoperability: 명령과 제어 신호 전달 가능④ Low Pin Count Interface: 5핀 사용으로 Form Factor를 간결하게 유지 가능⑤ Utilization of Existing Connectors: 기존 HDMI 동일한 구조의 포트 사용으로 추가적인 인터페이스 불필요당장 가능해지는 씬으로는 제어 신호가 전달 될 수 있기 때문에, TV 리모콘을 통해 휴대폰의컨텐츠 제어가 가능해진다. 그 밖의 휴대폰 게임도 그대로 전달될 수도 있다. 현재는 Mobile만주로 논의되고 있지만, 차츰위를 넓혀갈 것으로 예상됩니다. TV의 포트 프로세서와 Mobile의Transmitter 프로세서는 지원하는 내용이 다를 수 밖에 없는, 한쪽은 호스트, 다른 한쪽은슬레이브라고 생각하면 된다.무선환경에서의 멀티미디어 기술1. AIRPLAY아이폰4와 아이패드가 4.2로 업데이트 되면서 애플 TV 또한 버전 4.1어플레이 기능을 지원하고 있지만 애플 TV 자체에서도 유투브를 지원해주고 아이튠즈에 등록된 콘텐츠들을 또 한 애플 TV에서 바로 구매 후 시청 가능하니 크게 다른점이라고는 말할수 없겠다. 에어플레이 기능을 사용할 수 있게됨으로써 애플 TV의 활용도는 더 높아졌다. 앞으로 사파리와 3rd party 앱들이 에어플레이를 지원하게 되면 그 활용도는 더 높아질 것 이라고 예상된다. 선 연결없이 TV에서 바로 내 아이폰/아이패드의 콘텐츠들을 큰 화면으로 즐길 수 있다는 점은 큰 장점이다. 게다가 애플 TV의 가격이 $99불밖에 되질 않으니 아이폰 / 아이패드 악세서리처럼 생각하고구매해도 큰 부담감은 없을 것이다.2. DLNADLNA란 Digital Living Network Alliance의 줄임말로 집 안의 기기들이 홈 네트워크로 콘텐츠를주고 받을 수 있도록 하는 일종의 규약이다. 규격은 가전제품과 네트워크 장비간의 정보를 공유 하기 위한 국제적인 기술 표준이다. 삼성, LG를 비롯한 전세계 메이저 가전메이커들이 최근 이 표준에 따른 제품을 속속 내놓고 있다. 기술적으로는 기존의 이더넷 네트워크와 서버 / 클라이언트 환경(DLNA에서는 DMS-Digital Media Server와 DMR-Digital Media Render 또는 DMP-Digital Media Player라고 한다)을 이용하여 멀티미디어 데이터를 공유하며, 윈도우 OS 계열 중에는 윈도우7에 표준으로 탑재되고 있다.(물론 이전 윈도우도 어플리케이션을 통해 지원이 가능한다) 기존 이더넷 네트워크의 입장에서는 가전데품에 이더넷 네트워크 기반 통신기능을 추가하기 위한 표준으로 이해할 수 있겠다. 또한 어떠한 사람들이 찾는지 분석해본 결과 ① 사용중인 PC를 DMS로 활용하여 홈 멀티미디어 환경을 구축하고 싶은 사람 ② 내 가전제품의 DLNA 기능을 한 번 사용해 보고 싶은사람③ PC와 가전제품과의 복잡한 연결과 그로 인한 음질 / 화질 열화가 싫은사람 ④ 가전제품의 디코더를 이용하여 멀티미디어 데이터를 한다.

공학/기술| 2013.06.09| 8페이지| 2,000원| 조회(379)

멀티미디어, 홈 네트워크, 멀티미디어 기술, 무선환경

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