• 제목/요약/키워드: High Data-rate Transmission

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영상 품질 및 전송효율 최적화를 위한 심층신경망 기반 영상전송기법 (Video Transmission Technique based on Deep Neural Networks for Optimizing Image Quality and Transmission Efficiency)

  • 이종만;김기훈;박현;최증원;김경우;배성호
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.609-619
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    • 2020
  • 고품질 비디오 스트리밍 요구에 따라 제한된 대역폭에서 높은 전송률이 필요하고, 트래픽 혼재 상황이 더 발생한다. 특히 실시간 영상 서비스를 제공 시 패킷 손실 및 비트 오류 확률이 더 크게 증가한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 실시간 서비스 품질향상을 위한 방법으로 FEC 기술의 한 종류인 랩터 코드가 어플리케이션 영역에서 활발히 사용되고 있다. 본 논문에서는 랩터 코드를 활용하여 유사한 수준의 화질에서 전송 효율을 높이기 위한 다양한 심층 신경망(Deep Neural Network, DNN) 기반 영상전송 파라미터를 결정하는 방법을 제안한다. 제안된 신경망은 패킷 손실율(Packet Loss Rate), 비디오 인코딩 속도 및 전송속도를 입력으로 사용하고 랩터 FEC 파라미터와 패킷 크기를 출력으로 한다. 제안한 방법은 기존 멀티미디어 전송 기법과 유사한 수준의 PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio)에서 전송 효율을 최적화하여 평균 1.2% 높은 스루풋(throughput)을 보였다.

인터넷에서 고품질 오디오 스트리밍 서비스를 위한 복합적 QoS 보장 기법 (A Hybrid QoS Guarantee Scheme for High-Quality Audio Streaming Services on the Internet)

  • 손주영;유성일
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.54-63
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    • 2004
  • 인터넷을 기반으로 한 오디오 데이터 전송 시 발생되는 품질의 열화를 극복하여 고품질의 오디오 재생이 가능한, 고품질 오디오 스트리밍 서비스를 위한 복합적 QoS 보장 기법을 제안한다. 오디오 데이터는 연속성과 시간제약성을 가지고 있기 때문에 전송시 통신망의 상황에 따라 그 재생 품질이 결정된다. 이때 필요한 QoS 보장 기법으로, 인터넷의 상황에 따라 동적으로 전송률을 가변 시키면서 손실된 패킷의 재전송과 동적 버퍼 제어 기법을 복합적으로 적용하는 기법을 적용하였다. 클라이언트 내의 버퍼를 현재 망 상황에 따라 제어함으로써 재전송에 필요한 시간을 확보하고, 전송률도 함께 연동 조정하여 재전송에 따른 전송률 저하 현상을 방지한다. 실제 인터넷 환경에서 복합적 QoS 보장기법을 적용하여 고품질로 재생되는 오디오 스트리밍 서비스의 성능을 확인하였다.

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Utility-based Rate Allocation Scheme for Mobile Video Streaming over Femtocell Networks

  • Quan, Shan Guo;Xu, Jian;Kim, Young-Yong
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제5권3호
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    • pp.151-158
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    • 2009
  • This paper proposes a utility-based data rate allocation algorithm to provide high-quality mobile video streaming over femtocell networks. We first derive a utility function to calculate the optimal data rates for maximizing the aggregate utilities of all mobile users in the femtocell. The total sum of optimal data rates is limited by the link capacity of the backhaul connections. Furthermore, electromagnetic cross-talk poses a serious problem for the backhaul connections, and its influence passes on to mobile users, as well as causing data rate degradation in the femtocell networks. We also have studied a fixed margin iterative water-filling algorithm to achieve the target data rate of each backhaul connection as a counter-measure to the cross-talk problem. The results of our simulation show that the algorithm is capable of minimizing the transmission power of backhaul connections while guaranteeing a high overall quality of service for all users of the same binder. In particular, it can provide the target data rate required to maximize user satisfaction with the mobile video streaming service over the femtocell networks.

GOP를 구성하는 프레임들의 순서 변경을 이용한 효율적인 스무딩 알고리즘 (An Efficient Smoothing Algorithm Using the Change of Frame Sequence in GOP)

  • 이면재
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.51-60
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    • 2006
  • 스무딩은 가변 비트율로 저장된 비디오 데이터를 클라이언트로 전송할 때 일련의 고정 비트율로 전송할 수 있도록 전송 계획을 세우는 것으로 이러한 스무딩 알고리즘에는 CBA, MCBA, MVBA, PCRTT 등이 있다. 그러나 이 알고리즘들에서는 GOP내에서 프레임들간의 바이트 수의 차이가 심한 경우에도 이 순서대로 전송 계획을 세우기 때문에 불필요하게 전송률이 변화되거나 급격하게 높은 전송률이 요구될 수 있다. 이는 네트워크 자원의 효율적 인 사용을 어렵게 할 수 있다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 빠른 시간안에 최적의 해를 찾을 수 있는 백트랙킹 방법을 이용하여 GOP 내에서 가장 완만하게 프레임의 바이트 수가 변화되는 프레임들의 순서를 검색하여 이 순서대로 전송 계획을 세우는 스무딩 알고리즘과 이를 위한 구조를 제안한다. 제안 알고리즘의 성능은 다양한 비디오 소스를 가지고 MVBA 알고리즘과 전송률 변화 횟수, 첨두 전송률, 전송률 변화량을 비교 분석하여 평가한다.

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이동 광대역 무선 접속 네트워크에서 동적 Advertisement Window 조절을 통한 TCP Fairness 보장 기법 (A TCP Fairness Guarantee Scheme with Dynamic Advertisement Window Adjustment for Mobile Broadband Wireless Access Networks)

  • 김성철;조성준
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.154-163
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    • 2008
  • 이동 광대역 무선접속 네트워크에서 다수의 사용자들은 한 기지국에 접속하여 다양한 서비스를 이용하게 되는데, 기지국은 고속인 유선 링크와 저속인 무선 링크의 데이터 전송을 중계하므로, 많은 사용자가 통시에 여러 서비스를 이용하게 될 경우 기지국의 버퍼 공간이 부족해 패킷이 손실된다. 하지만 종단간 신뢰성 보장을 위해 유무선을 막론하고 널리 쓰이는 TCP는 패킷 손실이 발생될 경우, 단순히 망의 혼잡에 의한 것으로 판단하여 전송률을 줄이게 되고, 이후 전송률을 다시 올리는 정도에 차이가 발생하게 되어 TCP fairness가 악화된다. 본 논문에서는 TCP 송신단의 전송률에 따라 차등적으로 그 전송률을 제어하여, 망이 혼잡해 지는 것을 미연에 방지하고 일정 수준의 TCP fairness를 보장하는 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석한 결과, 제안하는 기법이 쓰이지 않을 때에 비해, 각각의 TCP flow별 처리율이 비슷하게 유지되어, TCP fairness가 일정한 수준으로 향상됨을 확인할 수 있었다.

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UDT 환경에서 혼잡상황 예측 및 패킷손실을 고려한 성능향상 기법 (A Performance Improvement Method with Considering of Congestion Prediction and Packet Loss on UDT Environment)

  • 박종선;이승아;김승해;조기환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.69-78
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    • 2011
  • 최근 네트워크 기술의 비약적인 발전으로 사용자가 이용할 수 있는 대역폭이 증가하고 있다. 이에 따라 대용량 고속 네트워크에서 보다 신속하고 안정적인 전송기법이 요구되고 있다. UDT(UDP based Data Transfer protocol)는 UDP 기반의 전송 프로토콜이며, 일정 SYN time마다 rate control을 진행함으로써 긴 RTT 환경에서 TCP 보다 두드러진 성능을 보인다. 하지만, NAK 발생시 고정적인 sendInterval의 증가와, 이전 시간의 RTT에 기반한 flow control로 인해 최적의 성능을 기대하기 힘들다. 본 논문에서는 실험에 의한 결과값을 바탕으로 NAK 수신시 RTT 구간에 따라 sendInterval을 조절하는 rate 제어기법을 제시한다. 또한 TCP vegas에 기반하여 네트워크 혼잡을 예측하는 향상된 flow 제어기법을 제시한다. 실제 Testbed를 구성하여 실험한 결과, 각각의 제안기법에 대해 약 20Mbps정도 향상된 throughput이 측정되었다. 또한, 두 기법을 혼합 적용한 결과에서는 최고 26Mbps의 성능 향상을 확인하였다.

해상 환경에서의 무선 이동 통신을 위한 선박용 Ad-hoc 네트워크 운용 시나리오 (Application Scenarios of Nautical Ad-hoc Network in Wireless Mobile Communication under Maritime Environment)

  • 김영범;장경희;윤창호;박종원;임용곤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.2097-2104
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    • 2009
  • 육상에서는 기지국을 통해 고속의 무선 통신 시스템을 사용하고 없는 반면, 해상의 경우 기지국을 설치하는데 제약이 따르고, 이로 인해 긴 전송거리를 갖는 저속의 MF/HF 대역 모뎀을 주로 사용 하고 있다. 고속 전송을 위해 해상위성통신이 사용되기도 하지만, 비용이 비싸다는 단점을 가지고 있다. 낮은 비용으로 전송속도를 증가시키기 위해서는 Vehicular Ad-hoc Network (VANET)과 같은 기지국이 없는 상황에서 단말간의 통신이 가능한 네트워크의 구성이 필요한데, 해상의 경우 육상과는 다른 환경적인 특징들을 갖기 때문에 본 논문에서는 해상에서의 Ad-hoc 네트워크를 Nautical Ad-hoc Network (NANET) 이라 칭하며 NANET을 위한 시나리오를 설정하고, 시나리오 별 Multiple Access 및 Duplex 방식을 분석한 후, NANET을 구축하기 위한 주요 후속 연구 주제들을 정리하여 해상 무선 통신 연구를 위한 기본적인 Guide Line을 제시한다.

Two-Dimensional 8/9 Error Correcting Modulation Code

  • 이경오;김병선;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권5호
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    • pp.215-219
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    • 2014
  • In holographic data storage (HDS), a high transmission rate is accomplished through the use of a charge coupled device array for reading two-dimensional (2D) pixel image data. Although HDS has many advantages in terms of storage capacity and data transmission rates, it also features problems, such as 2D intersymbol interference (ISI) by neighboring pixels and interpage interference (IPI) by multiple images stored in the same holographic volume. Modulation codes can be used to remove these problems. We introduce a 2D 8/9 error-correcting modulation code. The proposed modulation code exploits the trellis-coded modulation scheme, and the code rate is larger (about 0.889) than that of the conventional 6/8 balanced modulation code (an increase of approximately 13.9%). The performance of the bit error rate (BER) with the proposed scheme was improved compared with that of the 6/8 balanced modulation code and the simple 8/9 code without the trellis scheme.

RIS Selection and Energy Efficiency Optimization for Irregular Distributed RIS-assisted Communication Systems

  • Xu Fangmin;Fu Jinzhao;Cao HaiYan;Hu ZhiRui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권7호
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    • pp.1823-1840
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    • 2023
  • In order to improve spectral efficiency and reduce power consumption for reconfigurable intelligent surface (RIS) assisted wireless communication systems, a joint design considering irregular RIS topology, RIS on-off switch, power allocation and phase adjustment is investigated in this paper. Firstly, a multi-dimensional variable joint optimization problem is established under multiple constraints, such as the minimum data requirement and power constraints, with the goal of maximizing the system energy efficiency. However, the proposed optimization problem is hard to be resolved due to its property of nonlinear nonconvex integer programming. Then, to tackle this issue, the problem is decomposed into four sub-problems: topology design, phase shift adjustment, power allocation and switch selection. In terms of topology design, Tabu search algorithm is introduced to select the components that play the main role. For RIS switch selection, greedy algorithm is used to turn off the RISs that play the secondary role. Finally, an iterative optimization algorithm with high data-rate and low power consumption is proposed. The simulation results show that the performance of the irregular RIS aided system with topology design and RIS selection is better than that of the fixed topology and the fix number of RISs. In addition, the proposed joint optimization algorithm can effectively improve the data rate and energy efficiency by changing the propagation environment.

High-Speed Access over Copper: Rate Optimization and Signal Construction

  • Enteshari, Ali;Fadlullah, Jarir M.;Kavehrad, Mohsen
    • ETRI Journal
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    • 제31권5호
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    • pp.489-499
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    • 2009
  • This paper focuses on assessment and design of transmission systems for distribution of digital signals over standard Category-7A copper cables at speeds beyond 10 Gbps. The main contribution of this paper is on the technical feasibility and system design for data rates of 40 Gbps and 100 Gbps over copper. Based on capacity analysis and rate optimization algorithms, system parameters are obtained and the design implementation trade-offs are discussed. Our simulation results confirm that with the aid of a decision-feedback equalizer and powerful coding techniques, namely, TCM or LDPC code, 40 Gbps transmission is feasible over 50 m of CAT-7A copper cable. These results also indicate that 100 Gbps transmission can be achieved over 15 m cables.