이동 컴퓨팅 환경은 휴대용 컴퓨터가 다른 곳으로 이동하여도 무선 전송 링크를 통하여 공간 제약이 없이 네트워크 접속을 유지할 수 있는 새로운 컴퓨팅 모델이다. 본 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 멀티캐스트 그룹에 속한 이동 호스트들에게 호스트의 위치에 관계없이 효율적으로 패킷을 전송하는 이동 멀티캐스팅 기법을 제시한다 이 기법은 기존의 Mobile IP에 근거한 알고리즘과는 달리 멀티캐스트 그룹에 속한 이동 호스트들은 멀티캐스트 주소로 구별이 되며, 멀티캐스트 그룹에 속한 호스트가 이동을 하면 멀티캐스트 분배 트리를 재구성한다. 이동 호스트로의 패킷 전송은 멀티캐스트 분배 트리에 속한 멀티캐스트 라우터로 분배되어 이동 호스트로 전달되게 된다.
본 논문은 ATM망에서 다중 그룹 통신 서버를 이용하여 다양한 멀티캐스팅 응용 서비스를 지원할 수 있는 통합된 그룹 통신 플랫폼의 설계 및 구현 내용을 기술하였다. 본 논문에서 구현한 플랫폼은 단일 그룹 통신 서버에서 발생할 수 있는 트래픽 부하로 인한 병목현상을 줄이기 위해 다중 그룹 통신 서버 구조로 설계하였으며, 이 플랫폼은 하부 ATM망을 기반으로 하여 TCP/IP 프로토콜 및 Native ATM 프로토콜 상위에서도 동작할 수 있도록 설계하여 다양한 멀티캐스팅 응용 및 서비스를 효과적으로 지원할 수 있다.
near VOU 시스템의 주기적 브로드캐스팅 방식(periodic broadcasting system)으로 여러 가지방법이 제시되었다. 그러나, 대부분 CBR 비디오를 전송하기 위한 방법이다. 요즘의 비디오들은 주고 VHR방식으로 압축되어 있어 VBR 비디오의 브로드캐스팅 기법이 필요하다. 하지만, 이에 대한 연구가 미미한 상태이다. 본 논문에서는 CBR 비디오의 브로드캐스팅 방식의 하나인 SB(Skyscraper Broadcasting)을 수정하여 VBR 비디오를 브로드캐스팅 하는 방법을 제시하였다. 관 논문에서 제시한 방식의 성능 평과 결과, 짧은 초기지연시간과 적은 버퍼가 필요함을 보였다.
인기있는 비디오 스트림을 서비스하는 VOD시스템에서 다수의 사용자가 하나의 스트림을 공유할 수 있는 방법 중 하나로 주기적 브로드캐스팅 기법이 있다. 이 방법은 비디오 스트림을 주기적으로 브로드캐스팅해줌으로서 다수의 사용자에 대한 서버의 로드가 일정하게 유지되는 효과로 확장성(Scalability)을 갖지만 별도의 채널을 두지 않는 한 VCR 기능을 제공할 수 없고 서비스 응답 시간이 길게 된다. 본 논문에서는 기존의 방법에 On Demand 기능을 만족시키기 위해 프락시 기반 프리픽스 기술을 도입하고 VCR의 일부 기능을 구현할 수 있는 방법을 제안하였다.
멀티미디어의 발달은 고속 네트워크 발전과 이어졌으며, 모바일 장비의 성능 향상으로 높은 전송속도로 광대역 인터넷망 접속과 실내와 실외 사이의 끊김 없는 모바일 멀티캐스팅 서비스를 가능하게 했다. 멀티캐스팅 서비스는 모바일 멀티캐스팅을 기반으로 효율적인 그룹 통신을 지원한다. 그러나 모바일 멀티캐스팅 서비스는 터널 컨버젼스와 핸드오버 지연이라는 제약조건이 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 많은 프로토콜들이 연구되어 왔고, 핸드오버 방법 또한 연구대상이 되었다. PMIPv6 기반의 네트워크 에서 모바일 멀티캐스팅 서비스를 위한 도메인 간 최적화된 핸드오버 모델을 제안한다. 제안한 모델은 터널 컨버젼스를 제거하고 라우터 프로세싱을 줄여준다. 또한, 적합한 전송 메커니즘을 이용하여 빠른 핸드오버를 가능하게 한다. 또한 제안한 방식은 이전에 제안된 모델 보다 패킷 전송 비용과 지연시간이 감소하여 도메인 간에서 빠른 핸드오버를 보장한다.
차세대 인터넷은 유.무선이 혼합된 초고속의 네트워크 구조에서 사용자가 시간과 장소에 관계없이 실시간 멀티미디어 서비스를 제공받을 수 있는 환경으로 변화될 것이다. 이 변화에 잘 대응하기 위해서는 이동하는 사용자에게 효율적으로 멀티캐스팅을 지원할 필요가 있다. Mobile IP 기반의 이동 네트워크 환경에서 멀티캐스팅을 지원하기 위만 연구는 크게 HA(Home Agent)기반 방식과 FA(Foreign Agent)기반 방식으로 연구되어 왔다. HA기반 방식은 데이터 전송 경로의 비최적화, 비효율적인 데이터 중복 전송의 문제를 가지고, FA기반 방식은 빈번한 멀티캐스트 전송 트리의 재구성으로 인한 오버헤드의 문제를 내포하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 MH(Mobile Host)의 잦은 핸드오프(handoff) 문제를 해결하고, 멀티캐스트 전송 트리의 재구성으로 인한 오버헤드를 줄이는 방법을 제안한다. 이 방법은 계층적 트리 구조의 도메인을 구성하고 MFA(Multicast Forwarding Agent)와 홉 카운터로 정의된 MFA의 서비스 범위를 사용한다. 또한, MFA를 Root FA들 중에서 선택함으로써 멀티캐스트 전송 트리 재구성의 회수를 줄여 Mobile IP를 이용하는 MH에게 효과적인 멀티캐스팅을 제공한다.
IP 멀티캐스팅은 네트웍을 통한 다자간 화상회의 및 인터넷 생방송 둥 네트웍기반에서 실시간 멀티미디어 데이터를 지정된 대역폭을 사용하여 1:N으로 전송하는 기술로 인터넷문화의 발달과 함께 활발히 연구가 진행되고 있는 분야이다. 본 연구시스템에서는 이와 같은 IP 멀티캐스팅 기술을 이용하여 교육자시스템에서 제공하는 교육용 멀티미디어 데이터를 실시간으로 압축하여 그룹으로 등록된 피교육자 PC에 강제적으로 멀티캐스트 하는 기능을 제공한다. 피교육자는 교육자가 제공하는 교육 미디어를 보기 위해서 별도의 작업을 각자의 PC에서 할 필요가 없으며 교육자의 시스템에 의해 일괄 제어된다. 또한 시스템 유지보수 등에 활용되고 있는 원격 PC제어기술은 그룹 내 등록된 PC를 일괄적으로 동시 통제하여 피교육자의 교육 중 일탈행위를 막고 교육자가 제공하는 교육 내용에 집중하도록 한다. 그밖에 그룹내 피교육자와 교육자간에 양방향으로 대화할 수 있도록 시스템을 구성하여 교육효과를 증대하도록 하였다.
인터넷 인구의 증가와 인프라의 발전은 새로운 인터넷 서비스들을 요구하게 되었고, 이러한 서비스의 대부분은 멀티캐스팅을 사용하고 데이터는 용량이 많은 멀티미디어 데이터들을 전송하는 서비스들이다. 멀티캐스팅은 데이터를 여러 목적지로 보내기 때문에 데이타의 복사가 필수적이어서 노드의 부하 가 많아지며, 데이터의 용량이 클 경우 노드의 부하는 더욱 커지게 된다. 이러한 이유로 멀티캐스트 라우팅 알고리즘의 연구가 필요하게 되었다. 노드에서 데이터를 복사하는데 노드의 용량 때문에 발생하는 노드연결도제한은 멀티캐스트 라우팅 연구에 고려하여야 할 기본적인 요소이다. 연결도제한을 고려한 멀티캐스트 라우팅 알고리즘이 현실적으로 의미를 갖고 있으나 이에 대한 연구는 제한이 없는 멀티캐스팅 알고리즘을 단순히 수정하여 제공하는 것뿐이었다. 따라서 본 연구에서는 노드연결도제한을 고려한 효율적인 알고리즘을 개발하기 위해 유전자 알고리즘 (Genetic Algorithm)과 개미 알고리즘 (Ant Algorithm)을 비교하고자 한다. 이 문제는 NP-hard 에 속하는 문제로 다항시간에 문제를 해결할 수 없음이 밝혀져 있다.
본논문은 ATM망에서 다중 그룹 통신 서버를 이용하여 다양한 멀티캐스팅 응용 서비슬 지원할 수 있는 통합된 그룹 통신 플랫폼의 설계 및 구현 내용을 기술하였다. 본 논문에서 구현한 플랫폼은 단일 그룹 통신 서버에서 발생할 수 있는 트랙픽 부하로 인한 병목현상을 줄이기 위해 다중 그룹 통신서버 구조를 가지며 테스트를 위하여 멀티캐스팅 응용 서비스를 통하여 올바른 동작을 검증하였다. 이플랫폼은 하부 ATM망을 기반으로 하여 TCP/IP 프로토콜 및 Native ATM 프로토콜 상위에서 동작하여 다양한 멀티캐스팅 응용 및 서비스를 효과적으로 지원할 수 있다.
에이전트간의 통신 방법에는 에이전트간 직접 통신을 하는 직접 통신 방법과 다른 매개체를 이용하여 통신하는 간접 통신 방법이 있다. 기존 연구에서의 직접 통신 방식은 에이전트의 위치를 계속하여 추적하고 관리하는 방식으로 동기 통신을 지원하고, 간접 통신 방법은 매개체를 두어서 그를 통한 비동기 통신방법을 지원한다. 하지만, 직접 통신의 경우, 에이전트의 추적과 관리에 따라 오버헤드와 공동 작업에 필요한 멀티캐스팅을 지원하기 어려운 문제점이 있어 이동 에이전트에는 부적합한 통신방법이고, 간접통신의 경우 동기적 상호작용을 지원하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 기존의 간접 통신방법을 확장하여, 멀티캐스팅 기능과 동기 통신 방식을 지원하는 에이전트간의 통신 관리자를 설계한다. 이를 위해서 에이전트의 이벤트 리스너를 통신관리자에 등록을 시켜서 이벤트가 발생할 때마다 해당되는 에이전트에게 전달되도록 하였다. 또한 통신 관리자가 멀티캐스팅 기능을 지원하도록 하였다. 이렇게 함으로써, 공동 작업에서 필요한 신뢰성 있는 동기 통신 방식과 멀티캐스팅 기능을 지원함으로써 이동 에이전트 기반 CSCW 응용개발에 사용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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