본고에서는 동기식 전송신호인 STM-N(Synchronous Transport Module-Level N) 의 형성을 위한 동기식 다중방식에 대해 개관하고, 초고속 STM-N 신호처리에 필수적으로 요구되는 프레이밍 및 스크램블링을 보다 저속에서 처리할 수 있는 병렬신호처리 알고리즘과 이의 구현기법에 대해 기술한다.
무인항공기를 이용한 실시간 공중 모니터링은 재난 재해, 테러 등의 위기상황을 사전에 대비하고, 사고 발생 시 피해상황을 신속하게 파악할 수 있는 효율적인 관리 시스템이다. 실시간 공중 모니터링을 위해 무인항공부문에서는 고성능의 카메라, 관성항법장치, 레이저 스캐너, GPS 수신기 등의 다중 센서들을 장착하고, 제어하며 각 센서들로부터 입력받은 데이터 처리 및 지상국으로 데이터 전송이 실시간으로 가능해야 한다. 기존 무인 모니터링 시스템들은 카메라와 같이 단일 센서의 운용을 목적으로 설계되었으나, 본 연구에서는 레이져 스캐너, 적외선카메라를 포함하는 다중센서를 위한 컴퓨터를 설계하였다. 최근 다중센서를 장착한 관측시스템에 관한 연구가 미국 및 유럽에서 수행되고 있으나, 아직 개발이 완료되지 않은 상태이다. 본 논문에서는 고성능 다중 센서 데이터 처리를 위해 실시간 소프트웨어, 고속 대용량 데이터처리 기술, 고속 압축 기술, 이기종 다중 센서들 간의 시각 동기화 기능을 제공하는 탑재컴퓨터의 설계결과를 소개하였다.
대단위(large-scale) 가상현실 시스템이나 가상현실 시스템의 구성요소가 네트워크(일반적인 통신망)를 통하여 분산되어 있는 경우를 네트워크 가상현실 시스템(Net-VE : Networked Virtual Environment)이라 한다. 가상현실의 환경을 분산 처리하는 경우 가상현실 시각의 공유방법, 분산시스템의 구성방법, 저속 혹은 고속통신망을 통한 대량의 데이터를 전송하는 방법, 가상현실 내의 이용자의 상호작용 방법, 데이터 공유방법, 분산처리 방법 등 가상현실 기술에 부가하여 통신망기술, 프로토콜 공학, 분산 처리기술 등 다양한 주변 기술이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 더 유연성 있고 모듈러한 네트워크 가상 환경을 구축하는데 있어 효율적인 객체 지향 프로그래밍 기술인 자바의 다중 쓰레드 병렬처리 기법을 사용하고자 한다. 자바의 쓰레드 구조를 사용함으로써 네트워크 가상환경에서 여러 클라이언트에서 요청하는 데이터를 네트워크를 통한 지연에 대한 효과적인 대안으로서 자바의 다중 쓰레드 병렬처리 기법을 제안하고자 한다.
현대사회는 산업화로 인해 다양한 재해를 접하게 되고, 그 피해를 최소화하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 재난의 예방을 위해서는 위험 상황에 대한 정확한 판단과, 그 상황 발생에 즉각적인 대처가 가능한 시스템의 개발이 필요하다. 현재 유비쿼터스 환경하의 상황정보시스템에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 그러나 다중 상황에 대한 모니터링 및 처리가 가능한 시스템에 대한 연구가 미흡하며, 이로 인해 다중상황에 대한 신속한 대처가 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 다중상황의 처리를 위해 각종 센서로부터 데이터를 취득하여 시간 마킹 처리 후 데이터베이스에 저장하고, 사용자의 요구에 따라 추상화된 Context를 사용자에게 제공할 수 있는 다중상황 처리를 위한 RFID/USN 미들웨어를 시스템을 설계한다.
WWW의 급격한 발전은 고성능 웹 서버의 구축을 필요로 하게 하였다. 특히 프로세스와 오버헤드를 줄이기 위해 도입된 멀티 쓰레드 기법을 이용한 병행 웹 서버들이 많이 연구되었는데 본 논문에서는 이런 웹 서버들을 리눅스가 탑재되어 있는 다중 처리가상에서 구현하였으며, 다양한 환경 하에서 성능을 비교, 분석하였다. 실험을 통하여 Thread Pool 구조 웹 서버가 가장 좋은 성능을 보임을 알 수 있었고, 작업 기반 웹 서버와 요구 기반 웹 서버의 성능은 환경에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다. 이와 같은 실험 결과는 다중 처리기를 이용한 고성능 웹 서버를 구축하는 데 있어서 이용될 수 있을 것이다.
본 논문에서는 다중 GPU의 효율성을 알아보기 위하여 정적분 계산을 이용하여 원주율(${\pi}$)를 계산하는 CUDA 프로그램을 구현하였으며, 다중 GPU를 사용하기 위해서는 병렬처리 라이브러리인 MPI를 사용하였다. 실험 결과 GPU의 수에 비례하여 성능이 선형으로 증가함을 보였다.
시공간 빔포밍 기술은 기존의 배열 안테나가 공간만의 처리를 해온 것에 대하여 이를 시간 영역으로까지 확장하여 특정한 방향에서 특정한 시간에 도착하는 다중경로는 증폭하고 다른 다중경로는 제거하는 것을 의미한다. 본 논문은 배열 안테나를 가진 DS-CDMA에서 시스템 파라미터 부정합이 존재할 때, 시공간 빔 형성기의 성능에 대하여 연구하였다. 시뮬레이션 결과, 부정합이 존재할 때 전통적인 빔포머가 상대적으로 강인함을 보였지만 원근 문제는 해결할 수 없었으며, 실제의 추정 결과를 적용했을 때는 MUSIC 시공간 빔포머가 가장 우수한 성능을 보였다.
다차원의 데이터를 색인하기 위해 처음 R-tree가 제안된 이후 다양한 방법으로 질의 성능을 향상시키기 위한 많은 연구가 이루어졌다. 그 가운데 다중프로세서를 이용한 병렬 기법으로 질의 성능을 향상시킨 GPU기반의 R-tree가 제안되었다. 하지만 GPU가 갖는 물리적 메모리 크기의 한계가 있어 데이터의 크기가 제한된다. 이에 본 논문에서는 다중 GPU를 이용한 R-tree의 병렬 범위 질의 처리 기법인 MGR-tree 제안한다. 제안하는 MGR-tree는 기존의 GPU기반의 R-tree 질의 처리 기법을 기반으로 하여 다중 GPU에서 질의 처리를 가능하게 R-tree의 노드를 다중 GPU상에 분할하여 분산 처리 하였다. 실험을 통해 MGR-tree는 GPU에서의 선형검색에 비해 최대 9.1배, GPU기반 R-tree에 비해 최대 1.6배 가량의 성능이 향상된 것을 확인하였다.
인터넷이 발달함에 따라 데이터가 방대해지고 더욱 이질적인 특성을 가지게 되었다. 따라서 이질적이고 대용량 데이터에서의 빠른 검색이 중요시되고 있다. 또한, 다중 릴레이션 환경에서의 사용자 질의가 증가함에 따라 다중 릴레이션에서의 Skyline 연산의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 다중릴레이션 환경에서의 Skyline 연산의 기존 연구들을 소개하며 문제점을 분석하고 해결책을 간략하게 제시한다.
본 논문에서는 CAT를 적용하여 다중 처리를 지원하는 계측 시스템의 인터페이스를 설계하고 구현하였다. 다중 처리는 프로세스 기법으로 트레드 방식을 사용하였고, 스케쥴링으로는 라운드 로빈 방식을 사영하엿다. 구현된 다중처리 시스템은 HP8590A 스펙트럼 분석기와 HP473B 전력계를 시스템 운영 계측기로 이용하였다. 이밖에도 15대까지의 계측기를 첨가하여 시스템을 운용할 수있도록 하였다. 개발된 소프트웨어는 총 9개 모듈로 구성되어 있고 각 모듈들은 상호 공유되도록 구현하였다. 더 많은 예측기를 부가할 경우에는 목적 계측기에 알맞는 소프트웨어 모듈을 합하여 구성할 수 있도록 하였다. 또한 계측기를 여러대 접속할 때 발생할 수 있는 문제점에 대한 해결책을 제시하였다.문제점은 정보의 전송도중 버스가 데드록이 되거나 데이터를 손실하는 경우이다. 문제 발생의 원인은 각 계측기가 갖고 있는 정보 전송 프로토콜의 차이점이 있기 대문인데, 이를 알아내고자 프로토콜 분석기를 설계하여 컴퓨터에 접속할 수 잇도록 구현하였다. 실험한 결과 두 대의 서로 다른 계측기가 갖고 있는 공통적인 프로토콜 패턴을 찾을 수 있었다. 이 시스템을 이용할 경우 사용자는 전문지식 없이도 측정 시간과 오차를 줄일 수가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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