본 논문은 능동네트워크 기술을 적용한 가상환경시스템에 대하여 논한다. 가상환경에서는 실시간 영상이 사용되면 대용량 실시간 영상 데이터의 전송에 따른 네트워크부하와, 데이터 렌더링에 따른 시스템 부하가 문제점으로 지적된다. 본 시스템에서는 능동네트워크기술을 적용하여 네트워크의 중간 라우터에서 실시간 영상 데이터의 프레임 레이트(Frame Rate)를 동적으로 변화시켜 이러한 문제점을 해결하였다. 가상환경상의 객체들 사이의 물리적인 거리를 고려한 인지모델에 따른 전송기법을 채택하고, 또한 멀티캐스트 그룹에 가입하고 있는 시스템의 네트워크대역폭 정보를 라우터에서 관리하여 각 시스템에 적합한 형태로 실시간 영상 데이터를 전송하는 방법을 사용하여 가상환경의 몰입도를 높힘과 통시에 네트워크의 부담을 감소시켰다. 이러한 시스템을 통하여 대용량의 영상 데이터의 전송을 실시간적으로 전송해야 하는 가상환경을 매우 효과적으로 지원한 수 있다.
인터넷을 통한 정보전송이 급증하고 있는 오늘날, 멀티미디어 데이터 전송 또한 상당부분을 차지하고 있다. 그러나 한정된 네트웍 대역폭 상에서 대용량의 멀티미디어 데이터를 서비스하는 것은 여러가지 문제점을 안고 있어 계층적 코딩기법들을 통해 해결방안을 찾는 시도가 계속되고 있다. 본 논문에서는 이러한 계층적 코딩기법의 하나로 MPEG 비디오 데이터의 움직임 벡터를 이용한 분할기법을 제안한다. 이 기법은 데이터 전송량을 줄이면서도 고화질의 영상전송을 가능하게 한다.
최근 방송사에서는 사용하는 고화질 제작용인 대용량 영상파일의 사이트간 전송을 위해 Public IP Network 을 많이 사용하고 있으나, 특히 장거리 Public IP Network 는 QoS 를 보장되지 않는 다양한 원인으로 인해서 전송성능이 저하가 심각하게 발생한다. 본 논문에서는 방송 디지털미디어의 대용량 HD 영상파일을 장거리 전송하는데 발생하는 성능 저하의 원인을 분석하고, 고속 파일전송을 위하여 Parallel TCP Application을 이용해서 다중세션으로 호스트간 Network 을 연결을 하는 방법을 통해서 Network 사용 효율성을 극대화하고 이용하는 구현 사례를 알아본다. 그리고 대용량 HD 영상파일의 고효율 고속 전송시스템을 방송사에서 사용한 결과를 실증하여 IP network 을 사용하는 효율적인 영상전송방식을 검증한다.
현재 우리가 사용하고 있는 대부분의 시스템들은 대용량의 데이터를 송수신하고 있다. 대용량의 데이터를 전송하는 방법에는 여러방법이 있으나 한정되어 있는 대역폭을 사용하여 전송하기 위한 방법으로는 고속 전송을 사용한다. 많은 양의 데이터를 고속으로 전송을 하다 보면 여러가기 원인으로 인해 발생하는 지연에 대한 보정이 어려워 지게 된다. 이런 문제를 해결할 수 있는 방법중에 한가지가 바로 FDE(Fractional Delay Element)이다. FDE 는 1Clock 이하의 지연을 주는 소자로써 클럭 단위의 보정의 문제점을 해결한 것이다. 시스템 클럭을 고속으로 동작시키기에는 소자의 문제점이 있으나 FDE를 사용하면 시스템 클럭을 변화 없이 지연 보정을 할 수 있다. 본 논문에서는 VHDL 코딩과 FPGA 를 사용하여 FDE 를 구현 하였다. FDE 의 중요한 역할을 하는 FDF(Fractional Delay Filter)를 VHDL로 코딩을 하였다.
HPSS는 수 백만 개의 파일들을 동시에 처리하며 수 petabyte의 용량과 초당 수 gigabyte의 전송률을 보여주는 고성능 소프트웨어이며 고성능 컴퓨팅 환경에서 사용되는 대용량 데이터 스토리지를 위하여 개발되었다. 본 고에서는 HPSS의 대용량 테이프 저장장치 서비스를 시작하면서 사용자별로 용량 제한을 두기 위해서 사용량 제한 시스템을 구현하였다.
본 논문에서는 개발된 과학기술위성3호 대용량 메모리 유닛의 검증모델의 성능 및 환경시험 결과를 나타내었다. 과학기술위성3호 대용량 메모리 유닛은 적외선 영상시스템(MIRIS)과 초소형 영상 분광기(COMIS)에서 최대 100Mbps로 수신한 데이터를 32Gb의 메모리에 저장한 후 지상으로 10Mbps의 속도로 전송하는 임무를 수행한다. 탑재체 데이터 수신 시험과 데이터 수신 시스템으로의 데이터 전송 시험을 통해서 성능을 검증 하였다. 또한 발사체 환경과 우주 환경에서의 성능 확인을 위해서 진동 시험과 열진공 시험을 수행 하였다.
우리나라는 우주 개발의 일환으로 달 탐사를 위한 달 탐사선과 달 착륙선의 발사를 계획하고 있다. 향후 멀티미디어 기반의 달 탐사 정보를 전송하기 위해서는 대용량 Telemetry 데이터를 전송하기 위한 통신 시스템을 구축하는 것이 필요하다. CCSDS 표준에서는 신뢰성 있는 원거리 심우주 통신 시스템을 위한 ARQ 기법으로 Deferred NAK mode를 권고하고 있다. 본 논문에서는 달 탐사선과 지상국 및 우주 환경 모델을 반영하여 Deferred NAK mode 통신 시스템 시뮬레이터를 구현하며, 시뮬레이터에는 대용량 Telemetry 데이터를 전송하기에 적합한 변조 방식과 터보 부호화 기법을 사용한다. 시뮬레이션을 통해 Telemetry 데이터의 전송 성능을 분석한다.
클라우드 스토리지로 데이터를 전송하는 경우, 데이터의 전송용량 및 속도와 모바일 기기의 배터리 사용량 과다로 인해 많은 제약이 따르게 된다. 특히 스마트폰과 같은 모바일 기기들이 대용량 데이터를 전송할 때, 일정하지 않은 데이터 전송 속도와 배터리 사용량은 신뢰성 있는 고속 통신 환경을 구축하는데 큰 장애가 되고 있다. 본 연구는 하둡(Hadoop) 기반의 클라우드 스토리지로 효율적인 데이터 전송을 실행하기 위한 기법을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 기법은 USB Hijacking을 이용하여 모바일 기기와 사용자 PC를 동기화 시키도록 하였으며, 이를 통해 데이터 통신 시 용량이나 배터리의 제한 없이 대용량 데이터 전송이 이루어지도록 구현하였다.
정지궤도 상에서 기상 관측 임무를 수행하고 있는 주요 기상위성의 관측 데이터의 전송 및 분배 시스템의 구성 현황 및 주요 전송 파라미터를 분석하고 현재 개발되고 있는 통신해양기상위성의 관측 데이터 전송 시스템 구성 및 채널별 주요 전송 파라미터를 제시한다. 제한된 기상 주파수 전송 대역에 대해 갈수록 고성능화 되어가는 기상 센서에 따른 대용량 기상관측 데이터 전송 및 분배를 위한 전송 방법 및 주파수 대역의 변경, 지상망 및 상업용 위성 통신망의 활용방안을 살펴본다.
대용량 데이터베이스의 처리 기술은 오늘날과 같은 정보 사회에서 가장 중요한 기술 중 하나이다. 이 대용량의 정보들은 지역적으로 분산되어 있어 분산처리의 중요성을 더욱 부각시키고 있다. 전송 기술과 데이터 압축 기술의 발전은 대용량 데이터베이스의 처리 속도를 높히기 위한 필수 기술이다. 그러나 이 기술들의 효과를 극대화하기 위하여 각각의 task에서 필요한 실행시간, 그 task로부터 생성되는 데이터량 및 그 생성된 데이터를 이용한 연산을 위해 다른 processor나 컴퓨터로 이동할 때 필요한 전송 시간 등을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 대용량 분산 데이터베이스의 처리를 최적화하기 위하여 dataflow 기법을 사용하였으며 그 처리 방법으로 vertically layered allocation scheme을 사용하였다. 이 방법의 기본 개념은 processor간 communication time을 고려하여 각 process들을 재배치하는 것이다. 본 논문은 또한 이 기술의 실현을 위해 각 process의 실행시간과 출력 데이터의 크기 및 그 전송시간을 예상할 수 있는 모델을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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