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[화일구조] Shell Sorting 에 관하여

△ Shell Sorting 에 관하여 알아보자.1. 정렬의 의미정렬(Sorting)이란 컴퓨터의 기억공간 내에 순서 없이 배열된 자료들 중에서 레코드들의 특정 항목을 순서화 하려는 기준에 따라 오름차순(ascending order) 또는 내림차순(descending order) 으로 자료들을 재배치하는 것을 말한다.2. 정렬의 구분{{{- 내부정렬(Internal sort) - 삽입법 - 삽입정렬(Insertion sort)- 쉘 정렬(Shell sort){- 교환법 - 선택 정렬(Selection sort){정렬 - 퀵 정렬(Quick sort)- 버블 정렬(Bubble sort)- 선택법 - 힙 정렬(Heap sort)- 외부정렬3. Shell Sorting 의 정의쉘(Donald L. Shell)에 의해 개발된 쉘 정렬(Shell Sort)은 삽입 정렬의 개념을 확대하여 일반화한 정렬 방법으로 알고리즘이 간단하여 프로그램으로 쉽게 구현되고, 수행 능력도 삽입 정렬보다 우수한 것으로 평가된다. 쉘 정렬의 기본 개념은 입력 파일에 있는 레코드들을 여러 개의 서브파일로 다시 구성하고 각 서브파일을 삽입 정렬 방법에 의해 순서적으로 배열하는 과정을 반복한 것으로서, 버블 정렬에서 멀리 떨어진 레코드들의 위치를 변환시키는 과정이 자주 발생하여 효율이 저하되는 문제점을 개선하였다.4. Shell Sorting 의 방법서브 파일을 구성하는 레코들 간의 거리 h를 간격(Gap) 또는 증감치(Increment)라 하며, 서브 파일은 매 h번째 레코드들의 집합으로 구성된다. 매 과정마다 간격의 크기를 줄여감으로써 서브 파일의 개수는 감소하며, 서브 파일에 속하는 레코드의 개수는 증가하게 된다. 마지막 과정에서는 서브 파일이 하나라는 의미로 증분(Increment)의 크기가 반드시 1이어야 한다.보통 매개변수를 이루는 증감치는 10,5,3,1 또는 12,6,3,1처럼 [서로의 값이 서로 소가 되게 하는 경우] 지정할 수도 있고 최초의 매개 변수 값 h를 레코드의 수를 2로 나누어 정하고, 다음 과정의 매개 변수도 동일한 방법으로 적용한다.5. Shell Sorting 의 예제 - 쉘 정렬의 과정ex) 레코드의 개수가 12인 키 값들의 집합이 {7,19,24,13,31,8,82,18,44,63,5,29} 이고, 매개변수가 {1,2,3,4,6,} 일 때, 쉘 정렬의 과정은 다음과 같다.·매개 변수를 정하여 정렬하는 방법1) h5 = 6 (6개의 서브파일){7*************4463529{{{{{{{{{{{{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12{1 1 compare(1,7){{2 2 compare(2,8) -> Swap{3 3 compare(3,9){4 4 compare(4,10)5 5 compare(5,11) -> Swap{6 6 compare(6,12){7*************46331292){{{{{{{{{{{{h4 = 4 (4개의 서브파일){1 1 compare(1,5,9) -> Swap{2 2 compare(2,6,10) -> Swap{3 3 compare(3,7,11) -> Swap{4 4 compare(4,8,12){*************446382293){{{{{{{{{{{{h3 = 3 (3개의 서브파일){1 1 compare(1,4,7,10){{2 2 compare(2,5,8,11) -> Swap3 3 compare(3,6,9,12) -> Swap{*************296382444){{{{{{{{{{{{h2 = 2 (2개의 서브파일){1 1 compare(1,3,5,7,9,11) -> Swap{2 2 compare(2,4,6,8,10,12) -> Swap{*************314482635){{{{{{{{{{{{h1 = 1 (1개의 서브파일을 삽입 정렬로 정렬){1 1 compare(7,8) -> Swap2 compare(11,12) -> Swap정렬 완료{*************314463826. Shell Sorting Source - [C 언어]#include // srand()를 쓰기 위한 헤더파일 포함#include // printf()를 쓰기 위한 헤더파일을 포함#define NUM_ITEMS 10000void shellSort(int numbers[], int array_size);int numbers[NUM_ITEMS];int main(){int i;srand(getpid()); //seed random number generator/* srand(time(NULL)) 의 형태 -매번 다른 난수 생성가능 */for (i = 0; i < NUM_ITEMS; I++) //fill array with random integersnumbers[i] = rand();shellSort(numbers, NUM_ITEMS); //perform shell sort on arrayfor (i = 0; i < NUM_ITEMS; i++)printf("%in", numbers[i]);}void shellSort(int numbers[], int array_size){int i, j, gap, temp;gap = 3; // 초기의 gap을 3으로 정함while (gap > 0){for (i=0; i < array_size; i++){j = i;temp = numbers[i];while ((j >= gap) && (numbers[j-gap] > temp)){numbers[j] = numbers[j - gap];j = j - gap;}numbers[j] = temp;}if (gap/2 != 0)gap = gap/2;else if (gap == 1)gap = 0;elsegap = 1;}}7. ExECutE - 결과물{About Shell Sorting·학부:·학년:·학번:·이름:·담당교수:·제출일: 2003년 4월4일

의/약학| 2004.04.17| 7페이지| 1,000원| 조회(722)

정렬, sorting, Shell Sorting, 쉘정렬, 쉘소팅

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[데이터통신] Error Control

Error Control [에러제어]1. Error control 이란,프레임을 전송할 때, 발생하는 Error를 인지하고 정정하는 것을 말한다.2. Error 의 종류1) Lost Frame - 송신측에 프레임이 전달되지 못하고 중간에 잃어버림.ex) Noise Burst2) Damaged Frame - 프레임은 전달된 것으로 인식하지만 비트가 손상됨3. ARQ (Automatic Repeat reQuest)- 수신 프레임을 검사한 컴퓨터는 정상적으로 수신했음을 알려주는 짧은 확인 메시지를 전송하거나 에러가 발생한 경우 전송된 프레임의 사본을 전송하도록 요구하는 방식.4. ARQ 의 세가지 표준1) Stop-and-wait ARQStop-and-Wait Flow Control 방법에 기초를 두고 있으며, Single Frame(윈도우 크기(Window Size)=1)을 전송하여 Acknowledgment(ACK)를 받는다. 인 경우이다. 이 때, 송신측은 데이터 프레임을 전송하고 자체 타이머(timer)를 작동시킨다. 수신측의 응답을 받을 때까지 다음 데이터를 전송하지 않는다.※ Window Size ?송신측에서 수신측으로 데이터를 보낼 때 수신측의 ACK나 NAK의 응답 없이 송신측에서 한번에 보낼 수 있는 프레임의 수를 말한다.No Error - 수신측은 송신측으로부터 오류가 없는 데이터 프레임을 수신한 경우에 ACK(긍정응답) 프레임을 송신측에 전송한다.Damaged Frame - 수신한 데이터 프레임에서 오류를 검출한 경우에는 NAK(부정응답) 프레임을 송신측에 전송한다. 송신측이 NAK 프레임을 받으면 보낸 데이터 프레임을 수신측에 재전송 한다.Lost Frame or Lost ACK - 수신측으로부터 아무런 응답을 받지 못하는 경우에는 자체 동작 타이머(timer)에 의해서 시간 초과(Timeout)하게 된다. 이 경우에는 전에 보낸 데이터 프레임의 사본을 다시 재전송 한다.이 때, 수신측은 전송 받은 패킷이 중복되는 것인지 다음 프레임인지 확인이 필요하게 되는데, 이 문제를 해결하기 위해서 0,1 과 같은 Label을 ACK 뒤에 붙여, ACK0, ACK1의 형태로 사용한다. 이 방식은 간단하기는 하지만 각 블록 전송간의 오버헤드가 매우 커서 효율면에서 떨어지는 단점이 있다.△ 연속적 ARQ (Go-Back-N ARQ 와 Selective-Reject ARQ)Stop-and-Wait ARQ가 갖는 오버헤드를 줄이기 위해, 한 블록씩이 아니라 연속적으로 데이터 블럭을 보내는 방식이 연속적 ARQ 방식이다.2) Go-Back-N ARQSliding-Window Flow control 에 기초를 둔 에러 제어 형태. 대부분의 전송방식은 데이터 프레임을 전송한 후 반드시 그것에 대한 응답을 확인한 후 그 다음 데이터 프레임을 전송한다. 그러나 Go-Back-N ARQ 방식은 수신측의 응답을 기다리지 않고 연속해서 전송 데이터 프레임을 전송할 수 있는 방식이다. 만약 전송된 프레임들 중에 에러가 발생한 프레임이 발견되면 그 에러가 발생한 프레임부터 그 이후의 프레임들을 재전송 한다.Damaged Frame - 수신측에서 여러 개의 블록으로 이루어진 데이터를 정상적으로 다 받았을 경우, RR(Receive Ready or PiggyBacked ACK)을 송신측에 전송한다. 만약, 수신한 데이터 프레임에서 오류를 검출한 경우에는 REJ(Reject)를 송신측에 전송한다. 송신측이 REJ 프레임을 받으면 보낸 데이터 프레임들 중에서 에러가 발생한 프레임부터 그 이후의 프레임을 수신측에 재전송 한다. 이 때, 이미 에러 이후에 전송되어졌던 프레임들은 폐기되어 버리고 새로운 프레임을 전송받는다.Damaged RR(Receive Ready) or Damaged REJ(Reject) - 수신측으로부터 아무런 응답을 받지 못하는 경우에는 자체 동작 타이머(p-bit timer)에 의해서 시간 초과(Timeout)하게 된다. 이 경우에는 전에 보낸 데이터 프레임의 사본을 다시 재전송 한다. 이 때, 송신측은 P bit=1을 가지고 있는 RR을 수신측에 보내어 프레임을 받을 준비가 되어 있는지 확인한다.3) Selective-Reject ARQGo-Back-N ARQ 와 비슷한 방식. 송신측에서 전송한 프레임에 에러가 발생하면 수신측에서 SREJ를 전송하여 에러가 발생한 프레임만 재전송 하는 것으로 수신측은 에러를 복구할 때까지 다른 프레임들을 저장할 기억장소(Buffer)와 적당한 위치에 해당 프레임을 다시 삽입할 수 있는 메커니즘을 지원한다. 전송로의 이용 효율이 가장 좋은 방식이다.

공학/기술| 2004.04.17| 3페이지| 1,000원| 조회(946)

ARQ, 에러, error, go back n, Error control

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[통신 및 해킹] WinDump 실습 보고서 평가A+최고예요

WinDump 실습 보고서·과제 페이지 수 : 7 pages△ WinDump 실습 보고서{◎ WinDump 의 개요WinDump는 tcpdump를 Win32로 포팅한 것으로, 인기 있는 유닉스용 네트워크 툴이다. WinDump는 가장 유명한 유닉스용 스니퍼/네트웍 유틸리티 중 하나인 tcpdump와 완전히 호환 가능하다. tcpdump와 마찬가지로 WinDump는 정규표현식에 맞는 패킷 헤더를 출력한다.WinDump는 네트워크 인터페이스를 정해져 있지 않은 모드(promiscuous mode)로 만든다.(드러나는 모든 패킷을 잡는다). 비교환 이더넷(non-switched Ethernet)과 같은 공유 액세스 네트워크에서 트래픽이 다른 호스트 사이에서 이동하는 것을 볼 때 유용하다.{◎ 설치 환경{{◎ 설치 과정 및 실행·설치하기1) http://windump.polito.it 홈페이지를 통해 두 개의 파일을 다운받는다.windump.exe 와 WinPcap_3_0.exe2) 다운로드받은 WinPcap_3_0.exe를 먼저 설치한다.·실행하기{보기1) MS-DOS 창에서 실행한다.F:SM> windump // Windump.exe 실행 프로그램이 있는 폴더◎ WinPcap (Packet Capture Architecture for Windows){유명한 유닉스 네트워크 툴은 대부분 libpcap라고 부르는 프로그래밍 라이브러리에 기반하는데, Libpcap은 BPF 혹은 버클리 패킷 필터(Berkeley Packet Filter)로 알려져 있는 유닉스 커널 함수에 의존한다. 최근에는 Win32 플랫폼에서도 이러한 기능을 사용할 수 있게 되었다. WinPcap이란 libpcap(packat capture library: 네트워크 패킷을 저장하고 보내는데 널리 쓰이는 네트워크 프로그래밍 API)의 Win32 포트이다.WinPcap 은 크게 두가지 요소로 구성되어 있다.ⅰ) 대부분의 유닉스 커널에서 제공하는 BPF 기능에 기반한 커널 수준 패킷 필터 드라이브ⅱ) 윈도우용 고수준 프로그래밍 라이브러리, libpcap패킷 캡쳐 드라이버는 유닉스 커널의 BPF와 유사하게, 윈도우 9x, 윈도우 NT, 그리고 윈도우 2000에 로(raw) 네트워크 패킷을 캡쳐하고 보내는 기능을 추가하는 장치 드라이버이다. Packet.dll은 WinPcap의 컴포넌트로, BPF 드라이버 함수로 바로 접근할 수 있는 API를 제공한다. WinPcap은 또한 libpcap과 호환 가능한 일련의 함수를 엑스포트(export)하며, 이에 따라 네트워크 하드웨어 및 운영 체제와 독립적으로 패킷을 캡쳐하는 고수준 함수를 제공한다.libpcap API가 Win32에서 사용할 수 있다는 것은 수많은 유닉스 네트워크 유틸리티가 윈도우에 이식되었다는 뜻이다. 여기에 소개된 모든 툴은 WinPcap을 사용한다.{설 명-aNetwork & Broadcast 주소들을 이름들로 바꾼다.-c countcount 개수의 패킷을 받은 후 종료한다.-dcomile된 packet-matching code를 사람이 읽을 수 있도록 바꾸어 표준 출력하고, 종료한다.-e출력되는 각각의 행에 대해서 링크 계층 헤더를 출력한다.-f외부의 internet address를 가급적 심볼로 출력한다.-F filefilter 수식의 입력으로 파일을 받아들인다. ex)windump -f filename.txt-i device어느 인터페이스를 경유하는 패킷들을 잡을지 지정한다. 지정되지 않으면 시스템의 인터페이스 리스트를 뒤져서 가장 낮은 번호를 가진 인터페이스를 선택한다(이 때 loopback은 제외된다).-l표준 출력으로 나가는 데이터들을 line buffering한다.다른 프로그램에서 windump로부터 데이터를 받고자 할 때, 유용하다.-n모든 주소들을 번역하지 않는다(port,host address 등등)-N호스트 이름을 출력할 때, 도메인을 찍지 않는다.-p인터페이스를 promiscuous mode로 두지 않는다.-q프로토콜에 대한 정보를 덜 출력한다. 따라서 출력되는 라인이 좀 더 짧아진다.-r file패킷들을 '-w'옵션으로 만들어진 파일로부터 읽어 들인다.파일에 "-" 가 사용되면 표준 입력을 통해서 받아들인다.-STCP sequence번호를 상대적인 번호가 아닌 절대적인 번호로 출력한다.-t출력되는 각각의 라인에 시간을 출력하지 않는다.-tt출력되는 각각의 라인에 형식이 없는 시간들을 출력한다-v좀 더 많은 정보들을 출력한다.-w캡춰한 패킷들을 분석해서 출력하는 대신에 그대로 파일에 저장한다.-x각각의 패킷을 16진수로 출력한다.◎{WinDump 의 옵션◎ Qualifier [ 한정자 ]옵션의 제일 마지막인 조건식은 어떤 패킷들을 출력할지를 선택하는데 쓰인다. 조건식이 주어지지 않는 다면 모든 패킷들이 그 대상이 될 것이다. 일단 주어지면, 아무리 패킷들이 많아도 조건식에 부합하는 패킷만을 출력한다. 조건식들은 하나 또는 몇 개의 primitive들로 구성되어 있다. primitive들은 보통 하나 혹은 몇개의 qualifier들 다음에 오는 하나의 값으로 이루어진다. Qualifier들은 모두 3 종류이며 다음과 같다.·type : 주어진 값의 종류가 무엇인지를 나타낸다. 가능한 type들은 'host', 'net', 'port'가 있다. type이 없는 값들은 type을 host라 가정한다.·dir : id로 부터의 어떤 특정한 전송 방향을 나타낸다. 가능한 방향은 'src', 'dst', 'src or dst', 'src and dst'이다. 만약 방향이 정해지지 않았다면, src or dst라 가정한다. "For `null' link layers (i.e. point to point protocols such as slip) the inb ound and out bound qualifiers can be used to specify a desired direction."·proto : 매칭을 특정 프로토콜에 한해서 수행한다. 가능한 프로토콜들은 ether, fddi, ip, arp, rarp, decnet, lat, sca, moprc, mopdl, tcp, udp이다. 만약 프로토콜이 명시되지 않았다면, 해당하는 값의 type에 관련된 모든 프로토콜들이 그 대상이 된다.◎ Expression [ 필터수식 ]{한정자 사용은 수와 종류가 제한 되어있어 구체적인 필터를 만들어 사용하기가 힘들다. 그래서 사용되는 것이 이 Expression 으로 relop 와 expr 로 나뉜다.·relop (관계연산자) : 앞항과 뒷항의 관계를 나타낸다.·expr : 'and(&&)', 'or(||)', 'not(!)'들을 사용하여 여러 primitive들을 연결한다.·패킷 내부 접근형식[:]- ehter, ip, arp, rarp, tcp, udp 등.- 지정 프로토콜의 패킷에서 상대적 바이트 위치 값- 관심있는 바이트의 수. 디폴트는 1{◎ 실행 화면{{·22:37:42.459765 => 패킷이 캡쳐된 시간을 나타낸다.·IP 211.233.29.148.80 => 송신지의 IP를 나타낸다.·함수민.1101 => 수신지의 주소를 나타낸다. 함수민 컴퓨터의 1101포트를 말함·S => SYN 비트로 설정된 비트가 보내짐·3293866552 => 패킷의 일련번호를 나타낸다.·(0) => 전송된 바이트 크기·ack => 송신지에서 보낸 패킷을 잘 받았다는 것의 신호로 보내진다.·win 5840 => Window 크기가 5840 bytes 임· => 최대 Segement 크기를 나타낸다.·(DF) => 패킷 캡쳐 중간에 단편화하지 않았다는 것을 나타낸다.·세번째 줄의 ack 1 => 상대 일련번호이다.이전에 보내졌던 S의 일련번호에서 1 증가함을 나타낸다.< 옵션 -x를 이용한 16진수형태의 패킷 출력>{{◇ SYN 비트 설정된 패킷 추출{' windump tcp[13] & 0x02 !=0'=> 프로토콜 tcp 의 프레임의 13번 바이트와 16진수 02를 AND 연산하여 나온 값이 0이 아닌값을 모두 출력함.◇ 멀티캐스트 트래픽 추출{WinDump ether[0] & 1 !=0'

공학/기술| 2004.04.17| 8페이지| 1,500원| 조회(1,415)

해킹, windump, TCPDUMP, WinPcap, Qualifier

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[데이터통신] 디지털 TV 전송방식

△ 디지털 TV 전송방식에 대해 알고 우리나라 실정에 맞는 전송방식을 선택해보자.1. 개요Digital TV의 신호를 송출(Decoding/Encoding)하는 방식은 각국에 따라 규격을 달리하고 있는데 크게 미국의 ATSC방식과 유럽의 DVB방식으로 나뉜다.2. 전송방식에 따른 구분1) ATSC(Advanced Television Systems Committee)규격의 8-VSB = 미국방식ATSC란 Advanced Television Systems Committee의 약자로 미국표준방식이다. 디지털신호의 송출방식 중 하나로 미국의 유명가전메이커들인 AT&T. General Instrument Corporation. Massachusetts Institute of Technology. Philips Consumer Electronics. David Sarnoff Research Center. Thomson Consumer Electronics and Zenith Electronics Corporation 등이 주축이 되어 표준의 설립에 동참하였다. 과거 일본이 아날로그방식의 HDTV를 개발하였으나 높은 비용으로 초기 시장에서 성공하지 못하였지만 시장선점효과는 뛰어났다. 이러한 점에 자존심을 상처받은 미국은 메이져 기업과 학계의 산학합동으로 1996년에 ATSC라는 새로운 표준을 제정하였다. ATSC는 광활한 대륙을 지닌 미국에 적합하도록 개발하였고 지상파위주의 양질 서비스를 제공함과 동시에 품질개선에 초점을 두고 있는 것이 특징이다. 이는 아날로그 신호와의 낮은 간섭성으로 고화질과 뛰어난 음질의 HDTV를 구현하기에는 적합하다. 또한 시스템 구성이 비교적 간단하여 대량생산에 들어가면 수신기와 셋탑박스의 가격이 낮아질 가능성이 가장 높다. 하지만 모바일 통신에는 약한 면모를 보이고 있고 산악지형에는 적합하지 않다는 점도 지적되고 있다.2) DVB(Digital Video Broadcasting)-T규격의 COFDM = 유럽식DVB란 Digital Video B터 세스먼트 당 총 207 바이트의 RS 블록이 전송된다. 20 RS 패리티 바이트를 갖는 t=10 RS 부호는 블록당 10바이트 에러를 정정할 수 있다.3 Data interleavingRS 부호는 특별히 버스트 에러에 대해 효과적이지만 데이터 보호를 보다 강화하기 위해서는 인터리빙이 필요하다. VSB 전송 시스템에 채택된 인터리버는 52 데이터 세그먼트 콘볼루션 바이트 인터리버이다. 인터리빙은 데이터 필드의 약 1/6의 깊이를 제공한다. 데이터 바이트만이 인터리빙 된다. 인터리버는 데이터 필드의 최초 데이터 바이트에 동기된다. 트렐리스 부호화 과정의 이점을 살리기 위해 세그먼트내 인터리빙도 수행된다.4 Trellis coding8VSB 전송 시스템은 2/3 비율(R=2/3)의 트렐리스 부호(사전 부호화되어 있어 부호화하지 않는 한 비트 포함)를 채택하고 있다. 즉, 두개의 입력 비트 중 한 비트는 사전 부호화되어 있어 부호화하지 않으며, 다른 한 비트는 1/2 비율의 콘볼루션 부호를 사용하여 두개의 출력 비트를 생성한다. 이렇게 생성된 신호 파형이 8레벨(3비트) 1차원 신호점이며, 전송된 신호를 8VSB라 한다. 4상(4-state) 트렐리스 부호기가 사용된다.5 변조 방법VSB 변조기에는 10.76Msymbols/s, 8레벨의 트렐리스 부호화된 복합 데이터 신호가 입력된다. 이 신호에는 파일럿과 싱크(pilot and sync)가 추가되어 있다. (그림 4)와 같은 선형 위상 raised cosine Nyquist 필터가 연속된 송신기와 수신기에 사용되는데, ATV 시스템의 성능은 이 필터에 의해 좌우된다{4. OFDM 전송방식(유럽형)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 멀티캐리어 변조 방식의 일종으로, 멀티패스(multi-path) 및 이동수신 환경에서 우수한 성능을 발휘한다. 이 때문에 지상파 디지털 TV 및 디지털 음성 방송에 적합한 변조방식으로 주목을 받고 있다.OFDM은 주로 통신분야에서 연 DQPSK(그림 4)에서 실선은 실측치, 점선 및 일점 쇄선은 계산기 시뮬레이션에 의한 계산치이다. 이 그림의 결과로부터 고스트 환경하에서 OFDM의 비트 에러율 특성은 단일 캐리어의 DQPSK (Differentially encoded Quadrature Phase Shift Keying)에 비해 매우 우수하다는 것을 알 수 있다.4) 지상파 디지털 TV 방송에의 응용OFDM은 고스트에 강하고, 기존 서비스에 방해를 주지 않는다는 특성을 가지고 있기 때문에 지상파 디지털 TV 방송에 적합하다.영상신호는 음성신호에 비해 정보의 양이 현격히 많기 때문에 지상파 디지털 TV 방송은 디지털 음성 방송에 비해 한정된 주파수 대역에서 보다 많은 데이터 비트를 전송해야 한다. 이 때문에 OFDM을 지상파 디지털 TV 방송에 응용하는 경우 각 반송파의 변조 방식으로서는 통상 64QAM등의 다치 변조 방식이 이용되고 있다.{지상파 디지털 TV 방송에 OFDM을 이용하는 경우의 이점으로는 (그림 5)에 나타낸 바와 같이 아날로그 TV의 영상 반송파와 음성 반송파의 위치에 해당하는 주파수 근방에 OFDM 반송파를 전송하지 않는 캐리어 홀(carrier hole)이라는 영역을 설계함으로써 기존 아날로그 TV로부터의 방해량을 크게 줄일 수 있다.◆ 출처 - 한남대학교 정보통신공학과 신호처리 연구실 참고자료http://dsp.hannam.ac.kr/5. 디지털 TV 전송방식 [8-VSB 와 COFDM]의 성능비교가. ATSC 의 8-VSB 방식은 백색잡음 채널전송 공간상에서 COFDM 방식에 비해 보다 더 우수한 성능을 나타낸다. 즉, 보다 더 좋은 주파수 효율성, 낮은 피크대 평균 전력비, 충격성 잡음 및 위상 잡음에의 강인함, 상대적으로 낮은 고스트 성분레벨에서의 시스템 성능의 우수함, 채널간 및 아날로그 시스템에 대한 낮은 간섭성을 나타낸다. 따라서 8-VSB 방식은 다중 주파수망(MFN)구성의 HDTV 신호 전송에 적당하다 .반면 SFN(8K 모드인 경우 가능)과 이동수신 cean 채널 모델을 사용하는데 이 경우는 백색 잡음 조건의 채널보다 0.5 ∼1dB(K=10dB)더 C/N 마진이 필요하다. 미국은 이 경우 가우스 채널 모델을 사용하며, 캐나다는 미국과 동일한 방식에도 불구하고 유럽과 비슷하게 (1.3dB) 마진을 책정하였다 .3) 다중경로 왜곡 특성COFDM 시스템의 경우 다중경로 왜곡에 대하여 매우 강하며 0dB의 에코까지 처리할 수 있다. 또 가드 인터벌의 사용으로 심벌간 간섭 (Inter Symbol Interference)을 제거할 수 있으나 In-band Fading은 여전히 존재한다. 따라서 0dB 에코를 제거하기 위해서는 보다 강한 내부 에러 정정 코드를 사용해야 하며 우수한 채널 추정 시스템을 채택해야 한다.R=2/3의 콘볼루션 코딩을 사용할 경우, 0dB의 에코를 처리하려면 7dB의 파워를 더 올려야 한다. 8-VSB의 경우는 4- 6dB 이하의 Static 다중경로 왜곡의 경우 DFE를 사용하여 처리 가능하다.DVB-T 시스템의 가드인터벌은 advanced 와 delayed 다중경로 왜곡을 모두 처리할 수 있으므로 SFN 이 가능하다 . ATSC 경우 긴 advanced 다중경로는 처리할 수가 없으며 MFN의 경우 그러한 왜곡은 일어나지 않는다.4) 이동수신 특성COFDM의 경우 이동수신이 가능하지만 이를 위해서는 낮은 차수의 OFDM 서브 캐리어를 사용해야 하며 (2K 이하 )낮은 콘볼루션 코딩 레이트(예 R=1/ 2)를 사용해야 한다. 따라서 데이터 전송율에 있어서 상당히 불리하다. 일반적으로 QPSK나 16QAM (R=1/ 2)이 이동수신을 위해 사용되며 이 경우 데이터 전송율은 각각 6 Mbps와 12 Mbps이다.따라서 적어도 19Mbps 이상인 HDTV나 그에 상응하는 다중 채널 방송 및 데이터 서비스가 곤란해진다. 또한 상위 UHF 대역을 사용하는 경우 120km/h로 주행하는 차량에서의 수신을 가정한다면 OFDM의 서브 캐리어 간격은 도플러 효과를 감안하여 2KHz 이상이 되어야 한다. 이 더 개선될 것이다.SFN의 또 다른 문제점은 채널 할당이다. 대부분의 국가에서 이미 아날로그 방송 중계를 위해 대부분의 주파수를 사용하고 있으므로 전환기간 동안 동시방송을 하는 경우 채널의 재배치와 추가적인 송신사이트의 확보에 따른 경제적, 기술적 사항은 상당히 곤란한 문제이다.반면 COFDM 수신기 입장에서는 여러 송신소 중 가장 좋은 Line of sight 의 송신신호를 골라 수신을 할 수 있는 장점이 생긴다.그러나 이러한 SFN을 유지하기 위해서는 SFN의 모든 송신기의 신 호가 엄밀히 비트대 비트 단위까지 동기를 맞추어야 한다. 그래야만 수신기의 입장에서 다른 여러 신호들을 하나의 고스트 ,다중경로신 호로 해석할 수 있고 이 조건이 맞지 않으면 SFN 은 이루어지지 않게 된다.따라서 SFN 을 위해서는 별도의 동기를 위한 네트웨을 구성하여야하고 항상 동기가 이루어져 있어야함은 물론 부분적인 지역 방송도 실시할 수 없는 단점도 생기게 된다.ATSC 의 경우는 SFN 을 위해 설계되지 않았으며, 단지 제한된 On- channel Repeater 나 Gap Filler 의 사용이 가능하다. 그러나 디지털 방송의 경우 아날로그와는 달리 적어도 20dB 의 동일 채널 간섭 을 처리할 수 있으므로 아날로그 보다 약 30 dB 더 강인하다. 따라서 중계기의 설계에 좀 더 유연성을 제공한다.9) 임펄스 잡음이론적으로 보면 COFDM 방식이 시간 축 상에서의 임펄스성 잡음에 더 강하다. 왜냐하면 수신기에서 행하는 FFT 프로세스로 짧은 시간 안에 일어나는 임펄스성 잡음을 평균화 시켜 없앨 수 있기 때 문이다.그러나 이러한 임펄스성 잡음을 제거할 수 있는 것은 단지 이러 한 FFT 프로세스뿐만 아니라 앞서 설명한 FEC 기법 상에서의 여러 파라메터에도 관여되는데 여기서는 ATSC 방식의 파라메터가 다소 우수하다 (RS 계수 및 52 인터리빙 기법 ).그리고 주로 UHF 및 VHF 대에서 일어나는 임펄스 잡음은 가전기기나 고전압 주위에서 발생하 며 이의제거에는 신호상의다.

공학/기술| 2004.04.17| 14페이지| 1,000원| 조회(1,454)

디지털TV, 전송방식, OFDM, ATSC, 8vsb

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[통신] 프로토콜

프로토콜 조사 보고서·소속 대학 :·소속 학과 :·학번 :·성명 :◎ 프로토콜(Protocol)의 종류1) IPX ( Internetwork Packet Exchange ){IPX는 1980년대 초에 노벨(Novell)이 개발한 Protocol이다. 노벨 네트웨어(Netware)의 Client-Server 구조에 아주 적합하도록 설계되어 네트웨어의 기본 Protocol이 되었다. IPX는 주로 서로 다른 2개의 통신망 사이에 데이터 패킷을 교환하기 위해 사용되는 Protocol로 기존의 NOS(Network Operating System)들보다 정교하다는 평을 받고 있다. NDS(Novell Directory Service)를 통해 네트워크상의 정교한 디렉토리 파일서비스를 제공하며, 데이터의 입력과 출력 모두를 책임진다.IPX는 데이터가 도착하면 그 데이터의 주소를 읽고 난 후 서버나 워크스테이션의 운영체제의 적절한 위치로 이동시킨다. 서버나 워크스테이션이 데이터를 내보내야 할 경우에는 데이터 패킷의 주소를 설정한 다음 Network로 라우팅 한다. IPX는 통신프로토콜의 네트웍 계층에서 동작하며, 패킷 교환 중에 커넥션이 계속 유지될 필요가 없는 Connectionless(비-연결형) 프로토콜이다. 패킷 수신통보는 노벨의 또 다른 프로토콜인 SPX (Sequenced Packet Exchange)에 의해 관리된다. 이 SPX는 잃어버린 패킷이나 기타 에러 상황 처리와 같은 Network 과정을 제어한다.IPX는 IP와 매우 유사하지만 네트워크나 하드웨어의 주소 지정방식에서 IP를 사용하는 방식이 다르다. IPX/SPX 프로토콜은 노드 ID를 수동으로 지정하지 않아도 되기 때문에 빠른 처리 성능(TCP/IP보다는 전송속도가 빠르며 NetBEUI보다는 느림)을 가지고 있으며 매우 간단한 관리 기능을 제공한다. 하지만 IPX/SPX의 사용법은 네트웨어 환경에 기본적으로 제한된다. 이것은 프로토콜의 독점적인 특성에 기인한다. 노벨은 프로토콜의 제어기능을 유지하면서 여 데이터를 목적지로 보내려 하는 경우 여러 가지 장법이 존재하는 경로가 있을 때는 데이터가 제대로 목적지까지 가지 못한다는 뜻이다. 그래서 광역통신망에서 교신하는 애플리케이션들은 반드시 TCP와 같은 다른 프로토콜을 이용하여 데이터 전송을 하게 된다.NetBIOS는 보통 NetBIOS over TCP/IP라고 부르며, 이 둘을 같이 쓰일 수 있는 것은 서로 네트워크 계층이 다르기 때문이다. NetBIOS는 이름부여서비스, 데이터그램 서비스, 세션서비스, 명령어 서비스를 제공하게 된다. WINDOWS95 같은 마이크로소프트의 운영체제는 보통 TCP/IP서비스와 함께 NetBEUI(Net Bios Extended User Interface)형태로 구현된다.▶ NetBIOS의 기본 서비스ⅰ) Naming service (이름 서비스)네트워크에서는 모든 프로세스들이 자신의 프로세스에 이름을 달고 다니는데, 이 이름은 하나의 테이블 형태로 각 노드(보통 클라이언트)가 가지게 된다.Naming Service는 네트워크 상에서 프로세스 그룹을 지정하기 위해 16자까지의 문자열로 이름을 붙이게 되는데 이 이름을 사용하려고 할 때, 네트워크 상에서 이 이름이 충돌하는지 메시지를 네트워크에 브로드캐스팅 한다.ⅱ) Datagram Service (데이터그램 서비스)네트워크상에서 이름지어진 프로세스들에게 데이터를 전송하기 위한 서비스를 의미한다.이 데이터그램 서비스는 소규모의 Work Group 서비스에서 네트워크상의 이름을 찾아 전송서비스할 때에 알맞다. 대규모 네트워크에서는 NetBIOS over UDP/IP의 비접속 지향형 서비스이다.ⅲ) Session Service (세션 서비스)Datagram의 비접속형 서비스와는 달리, 하나의 접속형 세션을 만드는 신뢰할 수 있는 NetBIOS over TCP/IP 서비스이다.ⅳ) Common BIOS Service (일반 명령어 서비스)Reset(재설정), Cancel(취소), Status(상태)의 3가지 일반 명령어를 지원한다. R한 상세한 내용을 알아야하는 부담으로부터 애플리케이션들을 해방시켜주었다. NetBIOS 요구는 메시지 위치와 수신지 이름을 다른 것들과 함께 명기하는, 네트웍 제어 블록(NCB)의 형식으로 제공된다.NetBIOS는 OSI 모델에 기술되어 있는 세션 및 트랜스포트 계층의 서비스를 제공한다. 그러나, 이것은 표준 프레임이나 전송을 위한 데이터 형식을 제공하지는 않는다. 표준 프레임 형식은 NetBIOS의 확장판이라 할 수 있는 NetBEUI에서 제공된다.3) NetBEUI( Net Bios Extended User Interface ){IBM이 만든 최초의 PC 네트워크를 위한 기본적인 네트워크 프로토콜(Network Basic Input/Output System 또는 NetBIOS)의 확장된 형태이다. NetBIOS는 네트워크를 이루는 PC를 접속하고 사용하는 18개의 명령어에 불과 하였으나 곧 NetBIOS Extended User Interface 또는 NetBEUI를 가지고 NetBIOS를 확장하여 세련된 형태의 NetBIOS 명령어를 만들었다. 그 이후 NetBIOS와 NetBEUI란 이름은 서로 다른 의미를 갖게 되는데 NetBEUI는 전송프로토콜을, NetBIOS는 시스템이 네트워크를 조작하는데 사용하는 프로그래밍 명령어(API-Application Program Interface)의 의미를 갖는다. 간단한 네트워크 파일 전송 서비스나 프린터, 디렉토리 공유는 이 NetBEUI를 통해 구현되며, OSI 3계층(Network Layer)과 4계층(Transport Layer)을 지원한다.NetBEUI는 NetBIOS의 부분으로서 지정되지 않았던 프레임 형식을 정식으로 승인하였다. NetBEUI는 IBM이 자사의 제품인 LAN Manager를 위해 개발하였으며, 그 후 마이크로소프트가 윈도우NT, LAN Manager, Windows for Workgroups 제품들에 이것을 채택하였다. HP와 DEC도 NetBEUI를 그들의 경쟁제품에 채용하였다. Ne만 하면 바로 사용할 수 있다는 점에서 매력을 지니고 있다. NetBEUI를 사용하려면 DTE 쪽에서의 설정보다 라우터 설정에 신경을 써야한다.모든 공식 자료에서 NetBEUI는 라우팅이 불가능한 소규모 LAN용 프로토콜이라고 소개되어 있다. 실제로 NetBEUI는 라우팅을 고려해서 만든 프로토콜이 아니므로 자체에는 라우팅 정보를 가지고 있지 않다. 그러면 정말로 NetBEUI는 라우터를 넘지 못하는가? 대답은 '넘을수 있다'이다. 마이크로소프트 네트웍이 널리 사용되면서 현재 사용되는 대부분의 라우터에는 NetBIOS 세션 프로토콜이나 NetBEUI 프로토콜을 '통과'시키는 옵션을 가지고 있다. 즉, 라우팅은 안 하지만 forwarding 함으로서 NetBEUI를 사용해도 라우터 좌우의 네트웍을 넘나들 수 있는 것이다. 대신, 로컬 서브넷의 트래픽이 전체 네트웍으로 파급되므로 이것을 허용할 것인가는 신중히 결정해야 한다.4) RIP ( Routing Information Protocol ){▶ RIP의 등장 배경RIP는 처음에 제록스사의 XNS(Xerox Network System)에서 사용하기 위한 라우팅 프로토콜로 개발되었다. 후에 RIP는 BSD버전 UNIX의 TCP/IP 프로토콜 환경에서 “routed”라는 프로세스 형태로 구현되면서 일반에 널리 알려지게 되었으며, RFC 1058로 인터넷의 표준 라우팅 프로토콜로서 받아들여졌다.RIP가 일반에 빠르게 적용될 수 있었던 원인으로는 RIP가 가지고 있는 간단성과 견고함 때문인데, 당시의 인터넷 상황이 이와 같이 구현이 쉽고 견고한 라우팅 프로토콜의 등장을 요구했기 때문이었다.RIP는 기업의 근거리통신망, 또는 그러한 랜들이 서로 연결된 그룹과 같은 독립적인 네트워크 내에서 라우팅 정보 관리를 위해 광범위하게 사용된 프로토콜이다. 자신이 속해있는 지역 네트워크상의 호스트들 사이에서 일관성있는 라우팅과 도달가능 정보를 제공해주며 라우팅 교환을 빠르게 하기 위해 RIP는 물리적 네트워크 브로드 캐스트를 사용한다따라서 각 목적지에 대한 정보는 주기적으로 이웃 라우터에게 전송되어야 한다. RIP는 30초에 한번씩 자기의 목적지 정보를 이웃 라우터에게 전송하도록 되어 있다.상대의 요청패킷에 의한 응답목적지 정보의 변화 : 이웃 라우터에 전송한 어떤 특정 목적지 정보가 변경되었을 때, 이 변경된 정보를 이웃 라우터에게 알려 준다. 그러나 이 것은 모든 RIP 라우터에 구현된 기능은 아니다.응답패킷을 수신한 경우, 라우터는 수신된 정보를 통해 최적 경로의 결정하게 되는데 수신된 목적지의 거리값 (+ 수신 네트워크의 거리값(1)) 과 현재 유지하고 있는 거리값을 비교하여 작은 것을 목적지에 대한 경로로 유지하게 된다.▶ RIP의 안정화 기능들RIP는 빠른 네트워크의 위상 변화를 안정적으로 처리하기 위한 여러 가지 기능들을 가지고 있다.ⅰ ) 홉계수 제한 (Hop Count Limit)RIP에서는 거리값을 계산하기 위한 것으로서 홉(Hop)을 사용하는데 이 홉은 망을 하나씩 통과할 때마다 1씩 증가하게 된다. 이 홉계수에 제한이 없는 경우에는, 라우터의 어떤 특정 인터페이스가 고장 났을 때, 그 인터페이스에 연결된 목적지에 대한 정보는 다른 이웃 라우터와 무한히 홉계수를 증가시키면서 교환하게 되는 경우가 발생한다. 따라서 RIP에서는 이를 방지하기 위해 증가할 수 있는 최대 홉 크기를 15로 제한하고 있다.홉계수 제한을 통해 홉계수가 무한히 증가하는 라우팅 순환을 막을 수는 있지만, 이 것은 홉 계수가 15를 넘어서는 망과는 연결할 수가 없다는 제한을 가져오므로, 대규모 망에서 RIP의 사용을 제한하는 중요한 단점이 된다.ⅱ) Hold Down어떤 한 경로가 무효가 되었을 때, 이 경로의 무효를 검출한 라우터는 이를 이웃한 라우터에게 알려주게 된다. 그러나 이는 전 네트워크를 통하여 동시에 이루어지는 것이 아니므로, 무효화된 경로에 대한 정보는 어느 일정시간 동안 갱신하지 않고 유지하고 있어야 한다.예를 들면, 라우터 A가 무효가 된 경로 X를 발견하고 이를 이웃한 라우터 B에 있다.

공학/기술| 2003.06.08| 9페이지| 1,000원| 조회(602)

프로토콜, RIP, NETBEUI, IPX, NETBIOS

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