본 논문은 CDMA2000 1x 망에서 이동단말 측의 측정정보와 TCP 동작 수정을 통하여 TCP 윈도우 크기를 제한하고 RTT(Round Trip Time)을 일정 수준으로 안정화시키는 방안을 제시한다. CDMA2000 1x망은 망 구성의 특성으로 인하여 큰 RTT 값을 가지면 변화가 큰 전송률을 제공한다. TCP는 이러한 CDMA2000망에서 지나치게 큰 전송 윈도우로 인하여 변동이 큰 RTT를 보이며 베이스 스테이션의 버퍼링 부하를 증가시킨다. 본 논문에서는 CDMA2000 1x망에서 사용되는 PPP프로토콜을 이용하여 무선 최대 전송률을 측정하고, TCP timestamp option을 이용하여 RTT를 측정하는 방안을 제시한다. 또한 이 측정값을 적용하여 TCP 수신측에서 RTT와 베이스 스테이션의 버퍼링을 일정수준으로 유지시키는 방안을 제시하고, 리눅스 프로토콜스택 수정을 통해 적용 결과를 보인다.
발성율은 일정한 시간동안 발성되는 음성신호 내에 몇 개의 음절이 포함되어 있는 지를 나타낸다. 발성율은 화자마다 다르고 각 음소들의 특징에 따라 변화할 수 있다. 발성율의 사전 측정이 이루어 진다면 음성부호화 측면에서도 중용한 정보로 사용될 수 있다. 기존의 음성부호화기는 발성율에 관계없이 고정적인 분석 구간을 정하여 전송률을 결정하고 있다. 따라서, 발성율을 미리 측정한다면, 발성율이 느린 부분과 빠른 부분에 각기 다른 부호화 방법을 적용하여 음질을 향상할 수도 있고 전송률을 가변적으로 적용할 수 도 있게 된다. 정확한 발성율을 측정하기 위해서는 음절의 변화를 추정하여야 한다. 음절의 변화를 추정하기 위한 방법으로 음성신호의 에너지 포락선 측정법과 LSP를 이용한 측정법이 각각 제안된 바 있으나, 본 논문에서는 위 두 가지 방법을 혼합한 방법을 사용하였다. 에너지 변동은 음성신호의 시간영역 처리방법으로 LSP 파라미터는 음성신호의 선형예측 분석에 의해 구해질 수 있다.
CELP 부호화기는 선형 예측 합성에 의한 분석 부호화의 원칙에 기본을 두고 있다. 그리고 음성 신호의 스펙트럼을 LPC 분석을 통해 부호화하는데 고정 윈도우를 사용하여 부호화한다. 그러나 음성신호는 화자의 발성속도에 따라 파형의 변화가 시간적으로 빠르게 변화하기도 하고, 반대로 유사한 파형이 일정시간 유지되기도 한다. 따라서 윈도우의 크기를 발성속도에 맞추어 분석한다면 보다 효율적인 부호화를 할 수 있다. 본 논문에서는 발성속도에 따라 전송률을 달리 적용하는 방법을 제안한다. 발성속도의 측정은 스펙트럼 변화도를 이용하여 측정하였고, 발성속도가 빠를 때는 프레임 크기를 줄여 시간적으로 빠르게 변화하는 신호에 적응적으로 분석하고 대신 파라미터 표현에 비트를 줄인다. 반대로 발성속도가 느릴 때는 프레임 크기를 키우고 파라미터 표현에 비트를 더 할당한다. 제안한 방법을 실험하기 위해 G.723.1 5.3kbps ACELP 부호화기를 이용하였다 음질의 열하 없이 평균 16.34% 전송률 감소효과를 얻을 수 있었다.
IEEE 802.11b 무선랜은 다양한 전송률(transmission rate)을 지원하며 그 전송률은 자동 전송률 제어 알고리즘(auto rate control algorithm)에 의해 스스로 적응하여 변환된다. 따라서 자동 전송률 제어 알고리즘은 무선랜 전체 시스템 성능에 매우 큰 영향을 끼친다. 그러므로 본 논문에서는 자동 전송률 제어 알고리즘, 특히 ARF(Auto Rate Fallback) 방식의 자동 전송률 제어 알고리즘이 무선랜의 성능에 미치는 영향을 측정하고 그 결과를 분석해 본다. 분석 결과, ARF 방식의 자동 전송률 제어 알고리즘은 노드의 위치로 인한 신호 잡음에 효과적으로 잘 동작하는 모습을 보여 주었다. 하지만 ARF 방식은 여러 개의 노드가 무선채널을 얻기 위해 경쟁할 때, 신호의 충돌로 인한 패킷의 손실에 대해 적절히 대처하지 못해, 무선랜 전체 시스템 성능의 심각한 저하를 가져옴을 알 수 있었다. 그리고 TCP 프로토콜은 활성 노드 수의 증가를 제한해서 ARF에 의한 성능 저하를 막을 수 있다. 하지만 멀티미디어 데이터 전송과 같은 특정 응용프로그램은 TCP 프로토콜을 사용한다. 따라서 TCP 프로토콜은 모든 무선랜 응용프로그램을 위한 최적의 해결책이 될 수 없다.
본 논문은 기존에 사용하고 있는 음성 및 저속데이타 서비스용 이동통신 중계기가 초고속 무선 데이터 서비스용 1xEVDO서비스에서도 적합한지 그리고 중계기 전송 특성상 문제가 있는 부분이 있다면 규격을 어떻게 개정할 것인지에 대한 연구에 관한 것이다. 우선 기존에 KTF무선망에 설치되어 있는 이동통신 중계기에 대해 종류별로 선정하여 중계기를 통한 1xEV-DO신호의 전송특성이 얼마나 열화되는지를 현장시험 하였다. 측정결과 대부분의 이동통신 중계기에서 출력된 1xEV-DO신호 전송률이 1xEV-DO BTS에서 직접 출력된 신호의 데이터 전송률에 비해 데이터 전송률이 거의 저하되지 않는 정도의 특성을 보인 반면 몇몇 이동통신 중계기는 그보다 훨씬 큰 10%의 데이터 전송률이 저하되는 특성을 보였다. 데이터 전송률에서 많은 특성 저하를 나타내는 이동통신 중계기의 특성을 분석하여 그에 해당된 규격을 개정하였고, 그 규격에 적합한 중계시스템을 개발하여 동일한 시험을 수행한 결과 그렇지 못한중계기들에 비해 많은 특성 향상을 보여주는 것을 알 수 있었다.
FHD (Falme Hydrolysis Deposition) 공정으로 실리카 슬렙도파로를 제작하고 전송손실을 측정하였다. 전송손실 측정에는 프리즘커플링으로 빛을 입사시키고 굴절률 정합액으로 출사시키는 장치를 제작 사용하였다. 측정된 전송손실은 1300 nm 및 633 nm에서 각각 0.04 dB/cm 및 0.09 dB/cm의 값을 보였다.
본 논문에서는 지상파 3D HDTV 방송 서비스를 제공하기 위해 수정된 ATSC (Advanced Television Systems Committee) 전송 시스템 [2]을 위한 시변다중경로채널에 강인한 프레임 구조를 제안하고 성능을 측정하였다. 수정된 ATSC 전송 시스템 [2]은 기존 ATSC 전송 시스템[1]의 채널 부호화부를 수정하고, 변조 성상도를 증가 시키면서 적정한 수준의 TOV (Threshold of Visibility)에서의 전송 용량 증대 가능성을 확인하였다. 이를 토대로, 증가된 전송 데이터 전송률에 대한 순수 데이터 전송률을 최대한 보장하면서 시변다중경로채널에서 효율적으로 채널을 추정하고 복구하기 위해, ISI (Inter Symbol Interference)를 방지하기 위한 프레임 헤더의 보호구간에 알려진 PN (Pseudorandom Noise) 심벌을 삽입하였다. PN 심벌을 보호 구간에 이용할 경우 시간 영역에서 채널 임펄스 응답 (CIR: Channel Impulse Response)을 추정하여, 주파수 영역에서의 채널 보상을 가능케 하여 정확한 채널 추정 및 보상을 수행할 수 있다. 또한 수신기의 속도에 따른 다양한 최대 도플러 주파수가 존재하는 채널에 강인한 프레임 구조들을 제안하였다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 수정된 ATSC 전송 시스템에 제안된 프레임 구조를 적용하여 TU (Typical Urban)-6 채널에서의 SER (Symbol Error Rate) 성능을 측정하였다.
네트워크의 QoS를 지원하기 위해서는 자원 관리에 적응제어구조의 도입이 필요하다. 이를 위해서는 사전에 네트워크의 대역폭 할당에 따른 전송률 응답특성을 구현하는 모델의 개발이 필수적이며 이 모델을 통하여 적응제어구조의 최적화를 진행해야 한다. 본 연구에서는 두 가지 방식의 모델을 제안하였다. 첫째는 동적 시스템 모델이며 다른 하나는 통계적 모델이다. 동적 시스템 모델은 네트워크의 동적 특성을 고려하여 도입하였으며, 통계적 모델은 측정된 전송률 데이터의 분포를 고려하여 도입하였다. 제시된 두 모델의 인자 결정을 위해 최적화 기법을 사용하였으며, 결과적으로 제시된 두 모델이 실제 네트워크의 동작과 유사함을 살펴보았다.
셀룰러 시스템에서 셀 음영지역에 위치 한 단말의 테이터 전송률을 향상 시키기 위해 Client-Relay 기법이 제안었되다. 본 논문에서는 Client-Relay 기법을 사용하는 환경에서 의뢰단말의 파일릿 신호를 이용하여 후보 중계단말 사이의 데이 터 전송률을 측정하고 이를 기반으로 최적의 의뢰단말과 중계단말의 페어를 선택하는 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방식이 셀 음영지역에 위치한 단말의 데이터 전송률을 향상시킴을 확인하였다.
모바일 애드 혹 네트워크(MANET)는 네트워크 토폴로지의 변화로 인해 데이터 전송의 정지확률과 경로가 끊어질 확률이 높아 경로 유지가 힘들다. 이러한 MANET의 특성 때문에 안정적인 데이터 전송률을 보장하기 어렵다. 따라서 노드 간 링크의 데이터 전송률에 대한 신뢰도를 평가하고, 이에 기반을 둔 라우팅 알고리즘이 필요하다. 이에 본 논문에서는 링크 신뢰도 기반 라우팅을 다음과 같이 제안한다. 먼저 과거 정보를 사용하여 가설을 추론하는 베이지안 추론을 적용하여 노드 간 링크의 신뢰도를 측정 할 수 있는 링크 신뢰도 측정 모델을 제안한다. 또한, 노드의 흡수와 노드 간의 연결성을 고려한 기존의 OLSR 프로토콜에 추가적으로 링크 신뢰도 측정 모델을 적용한 링크 신뢰도 기반 OLSR 프로토콜을 제안한다. NS-2를 사용한 시뮬레이션 결과는 링크 신뢰도 측정 모델을 적용한 OLSR 프로토콜이 기존의 OLSR 프로토콜에 비해 전송 성공률과 안정성 측면에서 성능이 우수함을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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