저궤도 위성은 지상과 교신할 수 있는 시간이 매우 제한되어 있으므로 위성에서 생성되는 모든 원격측정 데이터는 위성의 대용량 메모리에 저장되고 지상과 교신할 수 있는 시간에 지상으로 전송된다. 원격측정 데이터 전송은 실시간 데이터 프레임 및 대용량 메모리에 저장된 데이터 프레임을 지상으로 전송하는 것으로 실시간 데이터만을 전송하는 실시간 전송모드가 있고, 실시간 및 대용량 메모리에 저장되어 있는 플레이백 데이터를 포함한 플레이백 모드가 있다. 그리고 데이터 전송속도에 따라서 저속 전송모드와 고속 전송모드로 구분할 수 있다. 본 논문은 저궤도위성 원격측정 데이터 지상전송 관리 방식에 대한 것으로 한국항공우주연구원에서 개발된 저궤도위성의 다운링크 인터페이스 및 탑재소프트웨어의 구조에 대해서 간략히 소개하고, 위성에서 생성되는 원격측정 데이터 저장방식, 실시간 및 플레이백 데이터 지상 전송방식, 다운링크 채널 및 전송속도 제어방식 등에 대해서 기술한다.
대용량 실험데이터를 생성하는 가속기, 전자현미경, 전파망원경 등과 같은 첨단 실험장비들의 기술적 발전으로, 생성되는 실험데이터의 규모가 폭발적으로 증가하고 있다. 이에 따라, 데이터 분석연구에 대용량 데이터의 저장이 가능하고, 데이터 분석에 필요한 고성능 계산 서버를 갖춘 전문 데이터센터의 활용이 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 전문 데이터센터를 연계한 데이터 분석 연구환경구축에서 가장 기본이 되는 데이터수집을 위한 고성능 데이터 전송 시스템을 구현하고, 이를 적용한 사례를 통해 제안하는 시스템의 효율성을 검증한다.
본 논문에서는 케이블 TV 콘텐트를 대용량의 Wi-Fi 통신을 이용하여 전송하고, 집 안에 배치된 여러 가지의 수신기를 이용하여 콘텐트를 편하게 즐길 수 있는 서비스에 적합한 SM(spatial modulation) 전송기법의 수신 성능을 분석한다. 케이블 채널의 개수는 100가지가 넘으며 HD 이상의 화질을 가진다. 이러한 수십 개의 대용량 콘텐트를 무선으로 한정된 대역폭에 전송하기 위해서는 공간다중화 방식의 MIMO 기법이 필요하다. 그 중에서도 채널 간의 간섭이 많은 집 안 환경에 적합한 SM 전송기법은 수신 신호간의 간섭이 없으며 수신기가 간단하다는 장점을 가지고 있다. 또한 기존 SM의 낮은 대역효율을 증가시키기 위한 golden-SM 방식도 제안되었다. 그러나 실제 채널 환경에서의 기존 SM 전송기법들의 수신 성능은 비교된 것이 거의 없으므로 본 논문에서는 WiMAX(IEEE802.16a)에서 사용되고 있는 SUI 채널 모델을 고려하여 기존 SM 기법들의 수신 성능을 비교분석하였다.
본 논문에서는 대용량 푸시 전송을 위한 효율적인 아키텍처를 제안한다. MINA 프레임워크 상에서 XMPP 프로토콜을 이용한 푸시 전송은 세션이 연결된 환경에서 실시간 메시지를 전달하는 기술로 최근 푸시 전송 서버에서 많이 활용되고 있다. 하지만 웹 어플리케이션에서 전송함에 있어 WAS위에 푸시 모듈이 위치함으로 서버의 메모리 사용량이 오버로드 되는 부담을 안고 있다. 따라서 본 논문에서 제안하는 아키텍처는 서버를 이중화 하여 WAS와 MINA를 분리시켜 하나의 서버가 감당해야 하는 메모리 사용량을 감소 시키도록 하며 멀티큐와 프록시를 사용하여 대량의 푸시 전송시의 메시지 큐의 병목형상을 해결하고자 한다.
한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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pp.202-202
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2011
최근 대용량 고속송신을 위한 모바일 무선정보통신기기의 신뢰성향상 함께 광 인쇄회로기판(O-PCB)국산화개발이 진행되고 있다. 광 Rigid-MLB개발에 이어 개발추진중인 광 Flexlble PCB는 광 연결 장치는 대용량데이터를 고속 전송하는데 필수적이다. 전원접속코드를 사용하지 않는 광도파로 층으로 구성되며 전기신호를 광신호로 변환시켜 다층의 광도파로 층으로 전송시킨다. 신속한 전송을 위한 균일도금에칭기술이 요구되고 있다.
현재 HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 망에서 UHD(Ultra High Definition) 콘텐츠와 같은 대용량 방송콘텐츠 전송을 위한 대표적인 전송기술로, 다수의 채널을 결합시켜 논리적인 하나의 광대역 채널로 변경하여 데이터를 병렬 전송하는 방법이 대두되고 있다. 하지만 채널 결합을 통해 콘텐츠를 전송하는 시스템의 경우 하나의 콘텐츠 전송을 위해서 다수의 채널을 결합하기 때문에 채널 자원의 부족이 예상된다. 따라서 결합된 채널을 효율적으로 사용할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 결합된 채널의 효율적인 대역폭 사용을 위하여 세 가지 방식의 VBR(Variable Bit Rate) 대역폭 추정 알고리즘을 분석하였다. 세 가지의 유효 대역폭 추정 방식은 Guerin이 제안한 가우시안 근사를 통한 유효 대역폭 추정, Lee가 제안한 비디오 프레임 특성을 기반으로 한 유효 대역폭 추정과 Nagarajan이 제안한 가우시안 트래픽을 기반으로 한 유효 대역폭 추정 알고리즘이다. 또한, 이들을 분석하여 대용량 방송 시스템으로의 적용가능성을 평가하였다. 성능 분석을 위한 시뮬레이션은 OPNET 시뮬레이터를 사용하였고, 성능 분석의 정확성을 위해 실제 HD 방송 트래픽을 분석하여 대용량 방송 트래픽을 생성하였다.
본 논문에서는 불안정한 네트워크 환경에서 안정적으로 대용량 데이터 스트림을 전송할 수 있는 TCP/IP 기반 링 버퍼 시스템을 설계하였다. 우리가 제안한 방식에서 각 전파천문대의 백엔드 시스템으로부터 UDP 프레임으로 생성 및 출력되는 관측 데이터 스트림은 클라이언트 시스템 내의 소켓 버퍼를 경유해 대용량 링 버퍼에 UDP 패킷으로 저장된다. 이후 목적지에 해당하는 상관센터로의 안정적인 전송을 위해 해당 패킷은 TCP로 전송되고 상관센터 내의 서버 시스템은 소켓 버퍼에 수신된 패킷에 이상이 없으면 대용량 링 버퍼에 저장한다. 패킷 손실, 중복 및 순서 역전 등의 이상이 발생할 경우 TCP의 흐름 제어를 통해 패킷은 재전송되며 상관센터에 도착한 데이터는 신뢰성을 보장받게 된다. 또한 네트워크 성능 불안정으로 인한 혼잡 회피 발생 시 병렬 스트림 적용을 통해 성능 저하가 최소화될 수 있도록 하였다.
ADSL, Metro Ethernet등 가입자에게 넓은 대역폭을 할당하는 기술이 서비스 영역에 적용되고 있음에 따라 이를 원활히 수용할 수 있는 초고속 대용량 기간망 구축기술이 필요하다. 현재 사용되는 기술로는 2.5Gbps 또는 10Gbps의 전송속도를 갖는 수 십 채널을 각각 파장이 다른 광반송파(optical carrier)에 실어 광학적으로 다중화한 뒤 한 가닥의 광섬유를 통해 전송시키는 파장분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing: WDM) 기술이 있다. 본 논문에서는 채널 당 전송 속도를 40Gbps로 증가시키거나, 증폭기 이득 대역폭을 확장시켜 채널 수를 증가시켜 수 THz의 전송용량을 수 천 km 전송시키는데 필요한 라만 광증폭기 기술, FEC 기술, 변조포맷, 분산관리(Dispersion management)기술 등의 핵심기술을 소개한다.
슈퍼컴퓨터 사용자들은 FTP(File Transfer Protocol)을 이용해서 파일을 전송한다. 전송되는 데이터들은 여러 분야에 걸친 연구관련 자료로서 고성능 슈퍼컴퓨터에 의한 연산 처리가 요구되며 그 결과들은 연구결과에 많은 영향을 준다. 사용자들의 연구 데이터가 담긴 대용량 파일의 전송할 때 성능향상 방법을 적용하고 네트워크 상태에 따라 QoS(Quality of Service)를 할당한다면 데이터의 손실률을 최소화하고 신뢰성 있는 네트워크 상태로 인하여 사용자들은 연산처리 결과가 더욱 정확하다고 신뢰할 수 있다. 본 고에서는 대용량 파일을 전송 할 때 성능을 향상시키는 방법과 QoS 적용 방법을 알아본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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