• 제목/요약/키워드: Broadband networks

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초협대역 비디오 전송을 위한 심층 신경망 기반 초해상화를 이용한 스케일러블 비디오 코딩 (Scalable Video Coding using Super-Resolution based on Convolutional Neural Networks for Video Transmission over Very Narrow-Bandwidth Networks)

  • 김대은;기세환;김문철;전기남;백승호;김동현;최증원
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.132-141
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    • 2019
  • 매우 제한된 전송 대역을 이용하여 비디오 데이터를 전송해야 하는 필요성은, 광대역을 통한 비디오 서비스가 활성화되어 있는 현 시점에서도 꾸준히 존재한다. 본 논문에서는 초협대역 네트워크를 통한 저해상도 비디오 전송을 위해, 공간 확장형 스케일러블 비디오 코딩 프레임워크에서 기본 계층의 부호화된 프레임을 심층 신경망 기반 초해상화 기법을 이용하여 업스케일링 하여 향상 계층 부호화 시에 예측 영상으로 활용하여 부호화 효율을 높이는 방법을 제안한다. 기존의 스케일러블 HEVC (High efficiency video coding) 표준에서는 고정된 필터로 업스케일링을 하는데 비해, 본 논문에서는 초해상화 수행을 위해 학습된 심층신경망을 기존의 고정 업스케일링 필터를 대체하여 적용하는 스케일러블 비디오 코딩 프레임워크를 제안한다. 이를 위해 스킵 연결과 잔차 학습 기법 등이 적용된 심층 콘볼루션 신경망 구조를 제안하고, 비디오 코딩 프레임워크의 실제 응용 상황에 맞추어 학습시켰다. 입력 해상도가 $352{\times}288$이고 프레임율이 8fps인 영상을 110kbps로 부호화 하는 응용 상황에서, 기존의 스케일러블 HEVC 프레임워크에 비해 제안하는 스케일러블 비디오 코딩 프레임워크의 화질이 더 높고 부호화 효율이 우수함을 확인할 수 있었다.

IEEE 802.11 WLAN을 위한 Idle Mode Operation: Prototype 구현 및 성능 측정 (A Novel Idle Mode Operation in IEEE 802.11 WLANs: Prototype Implementation and Performance Evaluation)

  • 진성근;한광훈;최성현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권2A호
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    • pp.152-161
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    • 2007
  • IEEE 802.11 Wireless Local Area Networks (WLANs)는 광대역 무선 인터넷 접속기술로 널리 이용되고 있으며 WLAN을 기반으로 하는 음성 서비스(VoWLAN)와 같은 새로운 응용들이 등장하고 있다. VoWLAN서비스들은 휴대형 장치를 통해 서비스가 되며 베터리 전력을 이용해서 동작하는 휴대형 장치들을 위해 사용 전력을 최소화하여 대기시간을 최대화하는 기술이 필수적이다. 그러나 IEEE 802.11 WLAN 규격은 VoWLAN 서비스와 관련하여 사용 전력을 최적으로 이용하는 동작을 지원하지 않는다. 본 논문에서 페이징, idle 핸드오프 및 지연 핸드오프로 구성되는 새로운 Idle Mode operation을 제안한다. Idle mode operation를 기반으로 동작하는 모바일 호스트는 미리 정의되어 있는 페이징 영역내에서는 핸드오프를 하지 않는다. 모바일 호스트가 새로운 페이징 영역으로 진입할 때에만 최소한의 호처리 신호를 발생시키는 idle 핸드오프를 수행한다. 기존의 IEEE 802.11 WLAN은 idle mode를 지원하지 않기 때문에 Power Saving Mode (PSM)과 IP paging 기법을 동시에 이용해 왔으나 전력소비 효율이 좋지 못하였다. 본 논문은 구현을 통하여 새롭게 제안한 방식인 idle mode operation이 실현가능 함을 증명하고 기존의 방식과 비교하여 전력소비 효율이 더 뛰어남을 보인다.

무선 ATM망에서 핸드오프시 접속점 버퍼 오버플로우와 언더플로우를 방지하는 ABR 전송률 기반 제어 방안 (An ABR Rate-based Control Scheme Avoiding Access Point Buffer Overflow and Underflow during Handoffs in Wireless ATM Networks)

  • 하인대;오정기;박상준;최명환
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제28권4호
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    • pp.527-539
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    • 2001
  • 무선 ATM 시스템은 다양한 품질의 광대역 서비스를 효율적으로 제공하기 위해 개발된 ATM 기술을 무선 단말에게도 적용함으로써 유선 ATM망에서 제공하는 다양한 광대역 서비스를 무선 단말에게도 효율적으로 제공할 수 있는 장점이 있으며, ATM 트래픽 중 ABR 서비스는 전송자가 망의 가용대역폭에 따라 전송률을 조정할 수 있게 함으로써 망의 효율성을 높이도록 한다. 그러나 무선 ABR 연결의 핸드 오프기간 중에는 무선부와 유선부의 경계점인 AP(access point)에서 큐가 매우 커질 수 있다. 본 논문에서는 이진 피드백 전송률 제어 방식을 사용하는 무선 ATM망에서 무선 ABR 연결의 핸드오프 동안 AP에서 버퍼 오버플로우가 발생되지 않도록 하는 큐의 크기를 정하는 방안과 핸드오프 이후 언더플로우의 발생을 최소화하는 방안을 제시한다. 이 방안은 핸드오프기간 동안과 핸드오프 이후 일정기간 동안의 두 단계에 걸쳐 전송자의 전송률을 제어하며 모의실험을 통해 핸드오프시 AP에서 버퍼 오버플로우와 언더플로우가 발생되지 않도록 전송자의 전송률을 제어할 수 있음을 확인하였다. 제안된 방안은 핸드 오프에 의한 버퍼 오버플로우와 언더플로우를 예방함으로써 핸드오프 과정에서의 무선 ABR 서비스의 처리율을 높힌다.

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러브파 토모그래피를 이용한 동아시아의 3차원 SH파 속도구조와 이방성 연구 (3D SH-wave Velocity Structure of East Asia using Love-Wave Tomography and Implication on Radial Anisotropy)

  • 민경민;장성준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제20권1호
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    • pp.25-32
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    • 2017
  • 이 연구는 동아시아 지역의 지각과 상부맨틀의 3차원 SH파 속도구조 및 지진파 속도 방사 이방성을 알아보기 위하여 수행되었다. SH파 속도모델은 한국과 일본, 중국에 설치되어 있는 광대역 지진관측소에 기록된 지진자료로부터 러브파 군속도 분산 자료를 획득한 후 이를 역산하여 구하였다. 군속도 분산곡선은 총 3,369개의 파선경로에 대하여 다중필터기법을 사용하여, 접선 성분에 기록된 주기 3 ~ 150 초 범위의 러브파 군속도를 획득하였다. 획득한 군속도자료를 역산하여 깊이 100 km까지의 SH파 속도구조를 계산하였다. 10 ~ 40 km 깊이에서 동해지역은 일본지역보다 SH파 속도가 빠르게 나타난다. 고속도 이상이 나타나는 깊이로 판단할 때, 모호면의 깊이는 동해의 경우 10 ~ 20 km 사이, 한반도의 경우에는 35 km 부근에서 모호면이 존재한다고 생각된다. 50 km 깊이에서 동해지역은 강한 저속도 이상이 관측이 되고, 저속도 이상이 나타나는 깊이로 판단할 때, 50 km 부근에 암석권과 연약권의 경계가 존재한다고 생각된다. 연구지역 아래 50 ~ 100 km 깊이에서는 저속도 이상이 광범위하게 관측된다. 지진파 속도 이방성은 35 km 깊이 까지는 평균적으로 SH파의 속도가 빠른 양의 이방성을 보이며, 그보다 더 깊은 깊이에서는 평균적으로 SV파의 속도가 빠른 음의 이방성이 관측된다.

광대역 ISDN ATM 네트워크의 과잉 밀집 제어를 위한 GRACE-LB 알고리즘의 설계 (The Design of th GRACE-LB Algorithm for Congestion Control in Broadband ISDN ATM Network)

  • 곽귀일;송주석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.708-720
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    • 1993
  • BISDN/ATM 네트워크의 트래픽 관리를 위한 새로운 예방제어 기법은 크게 연결 승인제어(CAC), 사용자 파라메타(UPC), 우선순위제어 등으로 나뉘어 진다. 이중 사용자 파라메타 제어는 이미 승인된 연결들(connections)의 서비스 품질을 보장해 주기 위해 중앙 네트워크의 진입부에서 승인된 파라메타를 계속적으로 감시하고, 협의된 파라메타를 위반한 트래픽이 발견될 때는 적절한 제어조치를 수행하여 네트워크의 과잉밀집일 막는다. 본 논문에서는 트래픽 제어기법중 사용자 파라메타 제어에 초점을 맞추어 논술하고, 기존의 UPC 모델들의 단점을 개선시킨 GRACE-LB(Guaranteed Rate Acceptance & Control Element-Leaky Buckey)을 설계, 제안 하였다. GRACE-LB은 기존의 LB 모델을 수정하여 Cell 버퍼를 없애고 토큰 풀(Token-Pool)을 둘로 구분하였으며, '주기토근'의 개념을 도입하여 토큰 발생형태를 트래픽 소스와 같은 버스트 특성을 갖게했다. 이를 통하여 본 GRACE-LB은 기존 UPC 모델들이 제어하기 어려웠던 버스티한(bursty) 트래픽의 평균전송률(ABR) 및 버스트 기간(burst duration)에 대해 효과적인 제어를 수행한다. 또한 Cell 버퍼가 없고 간단한 연산만을 이용하여 구현이 가능하므로 어느 곳 이든지 쉽게 설치될 수 있는 장점이 있다.

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광대역통합망에서의 비동기 구조를 이용한 신뢰성 있는 웹 서비스 제공방안 (A Reliable Web Service Support Mechanism based on Asynchronous Architecture in BcN)

  • 김형민;정의헌;김화성
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권6호
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    • pp.773-780
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    • 2005
  • 최근 정보통신환경은 통신, 방송, 인터넷이 통합되는 디지털 융합 서비스 제공 형태로 급속히 변화하고 있다. 이에 따라 통신환경이 개방형 네트워크 형태의 광대역통합망으로 변화하였다. 이런 광대역통합망에서는 Open API(Application Program Interface)에 의하여 감third-party 응용의 제공을 가능하게 한다. Open API에는 대표적으로 Parlay API가 있으며 Parlay API와 웹 서비스를 접목시키고 한 단계 더 추상화한 Parlay X API가 있다. Parlay X API는 웹 서비스를 이용한다. 따라서 Parlay X API는 웹 서비스의 장점을 가지고 있지만 웹 서비스의 단점도 가지고 있다. 웹 서비스의 가장 큰 단점으로는 웹 서비스에 QoS(Quality of Servixe)제공을 위한 방법이 제시되어 있지 않다는 것이다. 본 논문에서는 웹 서비스를 광대역통합망에서 효율적으로 동작시키기 위해서 QoS의 여러 문제 중 신뢰성 지원방안에 대하여 제시하고자 한다. 제안된 방안은 웹 서비스의 신뢰성 지원을 위하여 비동기 구조를 적용하고, 예상응답시간을 이용하여 클라이언트와 서버간의 재전송 효율을 증가시키고자 한다. 시뮬레이션을 통하여 성능평가를 실행하였으며 기존의 방법과 비교하여 보았다 피 결과 제안된 방범이 기존의 방법보다 좋은 성능을 보인 것을 확인할 수 있었다.

글로벌 캐시를 이용한 네트워크 병렬 프로세서 구조 연구 (Study of Parallel Network Processor using Global Cache)

  • 박재원;정원영;김현필;이정희;이용석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권1B호
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    • pp.80-85
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    • 2011
  • 현재 광대역 통합망의 사용으로 인해 확장된 망을 사용하는 트래픽의 양이 많아지고, 어플리케이션의 발달로 인해 트래픽의 종류도 증가하고 있다. 특히 IPTV, VOD, 온라인 게임 등의 멀티미디어 속성을 가진 트래픽의 증가가 두드러지고 있다. 이러한 멀티미디어 트래픽은 페이로드의 크기가 클 뿐만 아니라 실시간 처리를 요하기 때문에 라우터에서 트래픽 속성에 따라 차등한 대역폭을 지원하는 연구가 진행 중에 있다. 트래픽의 속성을 정확히 구분하기 위해선 어플리케이션 계층을 분석하여야 하는데, 기존의 네트워크 프로세서 구조에선 L2-4 처리와 L7처리를 순차적으로 처리하고 있다. 본 논문에서는 L2-4와 L7을 병렬로 처리하기 위해 글로벌 캐시를 둔 새로운 병렬 네트워크 프로세서 구조를 제안한다. 제안하는 구조를 검증하기 위해 기존의 네트워크 시스템과 제안한 구조의 네트워크 시스템을 SystemC로 모델링하였으며, L2-4, L7 처리 시간을 측정하기 위해 EEMBC-와 SNORT를 이용하여 동일한 시스템에서 시뮬레이션 하였다. 멀티미디어 속성의 동일한 트래픽이 연속적으로 입력될 경우 제안한 구조에서 약 85%의 성능 향상을 보였다.

다상 필터 뱅크 기반의 위성 중계시스템을 위한 항재밍 기법의 연구 (A Nulling Anti-Jamming Scheme for the Polyphase Filter Bank-Based Satellite Repeat System)

  • 오진오;임성빈;고현석
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권7호
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    • pp.39-47
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    • 2012
  • 위성 통신은 광대역성과 광역성이 결합되어 신호를 고속으로 전송할 수 있으며 위성의 빔 커버리지 범위에 있는 지역이면 어디에나 전파 송수신이 가능하고 다수의 사용자에게 동시에 통신이 가능하여 정보전달의 훌륭한 기간 통신망으로 이용되고 있다. 위성 통신은 개방된 채널을 사용하므로 원하지 않는 간섭신호인 재밍이 발생하기 쉽다. 본 논문에서는 고속 데이터 전송이 가능하고 대역폭 효율이 우수하여 DVB-S2에 표준으로 채택된 APSK 방식을 사용하였고, 재밍이 존재하는 환경에서도 신뢰성 있는 통신을 할 수 있도록 서로 다른 대역을 포함한 부채널별 스위칭 및 이득 조정이 가능하고 재밍을 효율적으로 제거할 수 있는 통신 위성 중계기 구조로 다상 필터 뱅크를 적용하였다. 또한, 재밍 제거를 위해 다양한 항재밍 기법들 중에서 다상 필터 뱅크 분석구조를 통과한 신호들 중에서 원하지 않는 재밍 신호 성분은 주파수 영역에서 제거하는 널링 기법을 제안하여 톤 재밍이 있는 환경과 톤 신호가 여러개가 연속적으로 들어오는 부분대역 재밍이 있는 환경에서 BER과 EVM으로 성능평가를 하였다. 그 결과, 제안한 항재밍 기법은 널링 기법을 사용하지 않았을 때보다 BER과 EVM성능이 향상됨을 확인하였다.

주문형 비디오 서비스 시스템에서 VCR 기능을 위한 Batching 전송 (Batching delivery for VCR-like functions in video-on-demand service system)

  • 박호균;유황빈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.2852-2859
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    • 1997
  • 주문형 비디오(Video-On-Demand) 시스템은 광대역 통신 네트워크를 통하여 사용자가 원하는 영화를 융통성있게 제공하는 전자 비디오 대여 시스템이다. 대부분의 제안된 VOD 시스템은 사용자와 비디오 서버 간에 일대일 연결로 설계되어 있어 하나의 비디오 서버 스트림을 전용 전송 채널로 각 사용자에게 개별적으로 서비스되었다. 그러나 동일한 비디오 스트림을 엑세스하는 다수의 사용자에게 개별적으로 전용 전송 채널로 서비스를 하는 것은 매우 비효율적이며 비용의 낭비를 초래한다. 따라서, 비용 효율성을 얻기 위하여, 동일한 비디오 스트림을 요구하는 다수의 사용자에게 멀티캐스트 기능을 이용하여 하나의 스트림으로 전송하는 batching 기법이 연구되었다. 그러나, batching에 의한 멀티캐스트의 사용은 오히려 VCR 기능의 특성과 on-demand 특성을 저하시키는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 서버에 대한 I/O와 네트워크 대역폭을 감소시키기 위하여 가입자 인접 부근인 엑세스 노드에 가변 playout point를 갖는 동적 버퍼를 두어 동일한 비디오 스트림을 요구하는 사용자들을 batching으로 전송하는 기법을 제안하였다. 따라서, 사용자당 비디오 전송 비용을 감소시켰으며, 사용자들이 true VOD를 사용하는 것과 마찬가지로 대화형 VCR 명령을 가능하게 하였다. 또한, 초기 요구나 VCR 기능이 수행된 후에도 어떠한 batching지연이 없이 바로 멀티캐스트 비디오 스트림을 전송할 수 있었으며, 소수의 서버 용량으로 많은 사용자들에게 서비스하여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있었다.

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H.264/SVC 공간 계위 부호화 기반 지상파 다채널 하이브리드 고화질 방송 서비스 프레임워크 및 H.264/SVC 부호화 성능 평가 (H.264/SVC Spatial Scalability Coding based Terrestrial Multi-channel Hybrid HD Broadcasting Service Framework and Performance Analysis on H.264/SVC)

  • 김대은;이범식;김문철;김병선;함상진;이근식
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.640-658
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    • 2012
  • 기존의 다채널 지상파 디지털 TV 서비스인 KoreaView는 6MHz의 대역폭을 유지하면서 1개의 MPEG-2기반 HD 비디오와 3개의 H.264/AVC기반 SD 비디오, 총 4개의 채널을 제공하는 서비스이다. 그러나 KoreaView는 추가되는 3개의 SD급 비디오 채널이 작은 공간 해상도와 낮은 목표 비트율로 인한 화질 열화 때문에 높은 시청 만족도를 제공하지 못하는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 KoreaView의 한계점을 극복하기 위한 공간 계위 스케일러블 비디오 부호화 기반 지상파 다채널 하이브리드 고화질 방송 서비스 프레임워크를 제안한다. 제안하는 지상파 다채널 하이브리드 고화질 방송 서비스 프레임워크는 H.264/AVC 기반 SD 비디오 3개를 H.264/SVC 공간 기본 계층 부호화를 통해 동일하게 서비스 하고, 공간 향상 계층 부호화로 추가된 3개의 HD 비디오를 광대역망을 통해 전송하여 고화질의 다채널 방송을 서비스를 가능하게 한다. 이같이 기존의 3개의 SD 채널에 공간 향상 계층을 추가적으로 전송하면 고화질 채널을 통해 높은 시청 만족도를 갖는 여러 개의 채널을 확보하게 된다. 제안하는 프레임워크의 성능을 검증하기 위하여 실제로 방송에서 사용되는 다양한 영상을 이용하여 실험을 수행하였다. 먼저 H.264/SVC를 이용하여 SD 입력 비디오가 공간 기본 계층에서 1.5Mbps 목표 비트율로 부호화될 때, 34.5-42.9dB의 화질을 제공하여 상용 서비스가 가능한 수준의 객관적 화질을 제공 할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 12Mbps 목표 비트율로 부호화된 MPEG-2 기반 HD 복원 영상과 제안하는 서비스 프레임워크의 H.264/SVC 공간 향상 계층의 HD 복원 영상을 비교하여 부호화 성능을 분석하였다. MPEG-2 기반 HD 복원 영상과 유사한 객관적 화질 수준을 제공하기 위하여 제안하는 서비스 프레임워크에서 사용된 H.264/SVC 공간 계위 부호화를 수행한 결과 실험 영상의 종류와 특성에 따라 약 690kbps에서 8,200kbps의 비트율이 발생함을 실험을 통하여 확인하였다.