• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.8-18
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• 2009

광대역가입자망으로 DOCSIS 기반 HFC 망을 고도화하기 위해 채널 결합 기법을 핵심기술로 하는 DOCSIS 3.0 표준안이 제시되었다. 본 논문에서는 DOCSIS 망에서 채널 결합 기법을 효율적으로 구현하기 위해 결합그룹 스케줄링과 채널 스케줄링으로 구성된 상향스트림 스케줄러를 설계하였다. 채널 결합 기능을 제공하는 CM들의 요구 대역을 결합 채널에 할당하기 위해 균등요구대역 할당알고리즘, 현재 할당된 요구대역 기반 요구대역 할당알고리즘, 그리고 이전 대역 할당 기반 요구대역 할당알고리즘 등 세 가지 결합그룹 스케줄링 알고리즘을 설계하여 제안하였다. OPNET을 이용하여 DOCSIS 3.0 MAC 시뮬레이션 모델을 구현하고, 제안한 알고리즘들을 적용하여 성능평가를 수행하였다. 성능평가를 통해 채널 결합 기법이 정상적으로 수행됨을 검증하였고, 스케줄링 알고리즘에 대한 비교평가결과 균등요구대역 할당알고리즘이 전송 지연과 데이터 전송량에 있어서 우수한 성능을 나타내었다. 또한 DOCSIS MAC 프로토콜에 대한 성능평가를 수행하였으며, DOCSIS 3.0 프로토콜이 DOCSIS 3.0 이전 프로토콜보다 대용량 데이터를 전송할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.65-68
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• 2007

DOCSIS 3.0 MAC프로토콜은 MAP 메시지를 통하여 CM과 CMTS의 채널 전송 시간을 조정하므로 프로토콜 성능에 영향을 미치게 된다. 하지만 MAP의 구성요소와 용도에 대한 정의만 표준안에 언급이 되어 있고, MAP 메시지의 전송주기에 대한 정의는 언급되어 있지 않다. 본 논문에서는 DOCSIS 3.0에서 MAP 전송주기에 따른 프로토콜의 성능을 평가하고, 평가 결과를 바탕으로 최적의 MAP 전송주기를 제안하였다. 평가 결과로 MAP 전송주기는 0.05sec일 때 최적의 프로토콜 성능을 보임을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 DOCSIS 3.0 기반 케이블망의 구축을 위한 중요한 성능 요소로 사용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.1069-1076
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• 2007

DOCSIS 3.0 프로토콜은 채널-결합 기법을 기반으로 케이블망에서 망을 고도화하기 위해 제안된 표준이다. DOCSIS 프로토콜을 사용하는 망에서 망을 구성하는 CM과 CMTS간의 데이터 전송은 MAP 메시지를 통해 대역 요청과 전송 대역 할당을 받아 양방향 전송을 하기 때문에, MAP의 전송주기는 망 성능의 핵심적인 요소가 된다. 하지만 현재 표준안에서는 MAP의 구성요소와 용도에 대한 정의만 언급하고 있고, MAP 메시지의 전송주기에 대한 정의는 언급되어 있지 않다. 본 논문에서는 DOCSIS 3.0 기반의 케이블망에서 MAP 전송주기 에 따른 프로토콜의 성능을 평가하기 위해 OPNET을 통해 시뮬레이터를 개발하고, MAP 전송주기에 따른 망의 성능을 분석하였다. 성능 평가 결과 MAP 전송주기는 0.05sec일 때 최적의 망성능을 보임을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 DOCSIS 3.0 기반 케이블 망의 구축을 위한 중요한 성능 요소로 사용될 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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• pp.69-72
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• 2007

최근 광대역 가입자망으로서 HFC 망을 고도화 할 수 있는 DOCSIS 3.0이 표준화되고 있다. DOCSIS 3.0에서는 상향 스트림 프레임에서 경쟁구간의 크기에 따라 프레임의 크기와 예약 구간의 크기에 영향을 받는다. 또한 경쟁구간을 통해 Request를 전송하려는 CM들의 Request 성공률에도 밀접한 관계가 있다. 이 때 다수의 CM들이 경쟁구간을 통해 대역 할당을 요청하기 때문에 발생하는 충돌을 최소화할 수 있는 경쟁구간 설정 알고리즘이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 DOCSIS 3.0에서 사용하는 채널-결합 방식을 고려하여 경쟁구간 설정 알고리즘을 제안하였다. 성능 평가를 통해 기존 알고리즘 보다 경쟁구간의 이용률과 절약율에 있어서 더 좋은 성능을 나타냄을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.21-27
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• 2008

본 논문은 HFC망을 고도화하기 위해 기존의 DOCSIS 규격에 채널-결합방식을 도입한 DOCSIS 3.0 기반 망에서 상향 스트림 패킷을 효율적으로 전송할 수 있는 상향대역 할당 시뮬레이터를 설계하고 구현한다. 다수의CM들이 경쟁 구간을 통해 대역할당을 요청하기 때문에 발생하는 충돌을 최소화할 수 있는 충돌 해소 및 경쟁 구간 설정 알고리즘을 시뮬레이션하고 결과를 분석한다. OPNET 기반의 DOCSIS 시뮬레이터를 개발하기 위해 DOCSIS 3.0의 MAC 프레임 구조를 정의하고 채널-결합 방식을 사용하는 CM과 사용하지 않는 CM을 구현한다. 또한 DOCSIS 망의 핵심 구성 요소인 CMTS 노드와 CM 노드, 각 노드의 프로세스를 모델링하고 구현한다. 개발된 시뮬레이터를 기반으로 상향대역 할당 알고리즘의 성능을 비교 평가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1142-1150
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• 2009

본 논문은 DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) 3.0 기반의 다중 상향 채널 케이블 네트워크에서 효과적인 채널 자원 운용을 위한 새로운 대역 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 상향 데이터 프레임의 평균 접근 지연 시간(Access Delay)을 줄이기 위해 피기백 대역 요청 기회를 통계적으로 향상시킨다. 이는 DOCSIS 3.0 규격에서 새롭게 규정된 다중 채널로 전송되는 세그먼트 프레임들의 피기백 대역 요청 특성을 이용한다. DOCSIS 3.0 규격에서는 하나의 대역 요청에 대해 다수개의 상향 채널로 대역이 분산되어 할당될 수 있다. 각각의 채널로 분산되어 할당된 대역은 전송 시 하나의 세그먼트 프레임으로 다루어진다. 제안된 알고리즘은 다중 채널로 전송되는 세그먼트 프레임의 배치를 최적화하여 피기백 대역 요청 확률을 높이고 접근 지연 시간을 최소화한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가는 Self-similar 트래픽 모델을 적용하여 이론적 분석 및 모의시험을 통해 이루어진다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.207-217
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• 2008

A novel scheme is presented for Traffic Encryption Key (TEK) rekeying with low communication overhead for an Internet Protocol television (IPTV) conditional access system over Data-Over-Cable Service Interface Specifications (DOCSIS) 3.0. The proposed scheme utilizes the DOCSIS system synchronization for periodic TEK rekeying instead of a conventional TEK rekeying negotiation process. Analysis shows that the communication overhead is only 0.012 Kbps when TEK rekeying frequency is 1 second.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.77-80
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• 2008

본 논문에서는 채널 결합 기법을 고려하여 DOCSIS 3.0 망에서 상향스트림 스케줄러를 설계하고 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 스케줄러는 Bonding Process Module, QoS Service Classifier, Upstream Scheduler, Framing Module 등으로 구성된다. 결합 채널에 대한 대역을 할당하기 위해 균등요구대역 할당알고리즘, 현재 요구대역할당을 고려한 요구대역 할당알고리즘, 이전 MAP의 대역 할당 정보를 고려한 요구대역 할당알고리즘을 제안하였다. 제안한 스케줄러 및 스케줄링 알고리즘의 성능을 비교평가하기 위해 OPNET 기반의 DOCSIS 3.0 시뮬레이션 모델을 개발하고, 시뮬레이션을 수행하였다. 성능평가 결과 CM에서 큐잉 지연과 CMTS에서 데이터 수신량 관점에서 균등요구할당 알고리즘이 우수한 성능을 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.459-461
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• 2011

본 논문에서는 data over cable service interface specifications (DOCSIS) 3.0 상향 케이블 모뎀에서 프리앰블을 이용하여 주파수 옵셋을 추정하고 보상하는 알고리즘에 대해 설명한다. 또한 본 논문에서 설명한 알고리즘을 적용한 컴퓨터 모의실험 결과를 보여준다. 송수신기에서 사용하는 오실레이터의 주파수 차이에 의해 주파수 옵셋이 발생하며 이를 얼마나 정확히 추정하여 보상하는가에 의해 수신기의 성능이 좌우된다. DOSCIS 3.0 상향 케이블 모뎀의 패킷 구조는 수신기에서 타이밍 동기나 주파수 옵셋 보상 그리고 채널 등화를 용이하게 하기 위해 송수신기간에 알고 있는 시퀀스를 보내는 프리앰블과 사용자 데이터를 보내는 페이로드로 구성된다. 본 논문에서는 여러 개의 constant amplitude zero autocorrelation (CAZAC) 시퀀스를 프리앰블로 사용하였으며 이 CAZAC 시퀀스를 이용하여 주파수 옵셋을 추정하고 보상하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권10호
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• pp.261-269
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• 2016

본 논문에서는 CATV 동축케이블 망에서 초고속인터넷 서비스를 제공하기 위한 네트워크 융복합의 새로운 기술을 제안하고, 1Gbps급 전송속도를 갖는 케이블 집선장치와 모뎀을 제작하였다. 이 기술은 기존 DOCSIS 규격의 결합(Bonding) 기술에 비해 제작비용을 낮출 수 있을 뿐만 아니라 채널 대역폭 조절에 따라 데이터 속도도 가변이 용이한 구조로 설계되었다. 실험결과에 따르면, 128QAM 컨볼루션 코드 레이트를 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8로 변화시켰을 때, 데이터는 에러율이 0 상태에서 최대 299Mbps까지의 전송속도를 나타냈으며, 256QAM에서는 $10^{-5}$이내의 에러율 상태에서 342Mbps의 전송속도를 나타내었다. 본 논문의 결과를 활용하여, 채널 대역폭 200MHz를 확보하고 채널 상태에 따라 변조율과 부호율을 조정하면, 1Gbps 이상 전송속도가 가능하고, 기존 DOCSIS방식 보다 성능과 가격 면에서 경쟁력을 가질 것으로 기대된다.