실시간 위치 인식 및 추적 시스템에서 다수의 이동노드가 존재하는 경우 매우 복잡한 데이터 흐름이 발생한다. 단일 게이트웨이가 존재하는 네트워크에서 센서 노드가 수집한 각 종 데이터는 시간이 경과함에 따라 일정한 경로를 따라 전송된다. 멀티게이트웨이가 존재하는 네트워크 구성에서는 수집된 데이터가 단순한 경로가 아닌 다양한 경로를 따라 전송된다. 이러한 데이터는 많은 노드에서 혼잡을 발생시켜 네트워크 성능을 크게 저하 시킨다. 본 논문에서는 기존의 연구와 달리 멀티 게이트웨이를 갖는 수중센서 네트워크 환경에서 효율적인 통신을 위하여 각 노드들 간의 데이터 충돌을 최소화하고 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있는 MAC(Media Access Control) 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜에서 데이터 전송을 원하는 소스 노드는 하나의 RTS 패킷을 이용하여 다수의 목적 노드와 한번에 채널 예약을 한다. 소스 노드는 이웃 노드와의 측정된 전파지연 정보를 이용하여 CTS 응답 시간을 스케쥴링(Scheduling) 함으로써 충돌 없이 채널을 예약한다. 예약이 완료된 후 소스 노드는 여러 목적 노드에서 순차적으로 DATA 패킷을 충돌 없이 전송한다. 제안된 프로토콜은 시뮬레이션을 통해 기존 연구에서 제안된 방법과 성능을 비교하고 결과를 분석 및 평가한다. 성능 비교 분석결과, 제안된 방법이 더 좋은 효율과 지여 등의 성능을 가짐을 확인하였다.
텔레메틱스 기반의 VoIP 음성통화는 지연, 지터 그리고 패킷손실과 같은 네트워크 장애요소로 인해 품질저하가 발생된다. 본 논문에서는 이런 장애요소로 인한 통화품질 문제를 해결하기 위하여 수신단 기반의 통화품질 향상 알고리즘을 제안한다. 제안된 방식은 손실은닉, 역동적인 지터추정을 이용한 적응적인 플레이아웃 버퍼 스케줄링, 그리고 전이영역에 존재하는 두 신호간의 스무딩 방법으로 구성된 플레이아웃 콘트롤 및 신호합성부를 통해 고품질의 음성통화를 가능하게 한다. 성능 측정 결과, 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 높은 PESQ와 낮은 버퍼링 지연을 보여주었다.
실시간 멀티미디어 전송을 위한 P2P환경에서 미디어스트리밍에 관련연구가 진행 중이다. 그러나 P2P망에서 구현한 노드의 이질성, 불안정성 및 미디어스트리밍 데이터의 실시간성 등 특징을 존재하는 것은 미디어 데이터의 품질에 대해 영향이 크다. 따라서 어떤 구조한 P2P 네트워크는 미디어스트리밍 시스템에 대해 더 좋은 것이 중요한 문제를 되었다. 본 논문에서는 P2P 미디어스트리밍 모델인 PCSA(Peers Capability Self-Adaptive)를 제안하였다. 이 모델에서는 노드의 성능에 의한 반 구조화(Half-Structure)의 P2P 오버레이 프로토콜을 구성하여 능동적인 콘텐츠를 확산한 기법을 포함한다. 노드는 자신 성능에 의하여 정보를 수집할 수 있는 기법에 의하여 검색 메시지의 수량은 감소될 수 있으나 고효율의 콘텐츠 검색을 실현하였다. 미디어스트리밍의 서비스 품질을 대한 멀티 소스에 의한 데이터 스케줄(Scheduling) 기법은 미디어 데이터 품질을 향상시킬 수 있다.
오늘날 인터넷에서는 실시간 및 비실시간 등 다양한 멀티미디어 서비스가 존재하고 있으며, 이러한 개개의 서비스 특성을 만족 시키는 데는 한계가 있다. 따라서 서비스의 QoS를 보장하기 위한 한 방법으로 flow-aware 네트워킹 개념을 갖는 네트워크를 제안하고 있다. 인터넷에서 네트워크 이용율 향상과 통계적으로 서비스 보장을 위해 MBAC(Measurement-Based Admission Control) 방식이 연구되었다. 대부분의 MBAC 방식은 집합 flow에 대해 적용하는 총체적 MBAC 알고리즘이며, 입력 flow에 적용하는 per-flow MBAC 알고리즘이 최근 연구되기 시작하고 있다. 본 논문에서는 per-flow MBAC 알고리즘 기반 시스템에서 flow를 특성에 따라 그룹핑하고, 각 그룹핑된 flow에서 먼저 입력되는 flow에 우선순위를 주는 DPS(Dynamic Priority Scheduling)알고리즘 적용한다. 그리고 각 그룹핑된 그룹에 일정대역을 고정 할당한 다음에 그룹 인접대역간 대역폭 차용이 가능한 우선등급 하위대역 차용방식과 각 그룹핑된 flow에 그룹핑된 flow 특성에 따라 대역을 동적으로 할당하는 동적 대역할당 방식을 제안한다. 제안한 두 방식을 시뮬레이션을 통해 서비스 지속성, 링크 이용율, 지연 특성을 평가 분석한다. 그 결과 제시한 방식이 기존의 방식보다 우수하고, 다양한 멀티미디어 환경에서 더 효율적 방식이라는 것을 분명히 한다.
본 논문은 ATM 망에서 멀티미디어 데이터 서비스를 지원하기 위한 가입자단 플랫폼을 제안한다. AAL2 프로토콜, 스케줄러 알고리듬 등이 별도의 AAL2 프로세서로 설계되어 제안된 플랫폼은 AAL/ATM 관련 기능이 소프트웨어로 처리되던 기존 플랫폼에 비해 호스트 프로세서의 부하를 크게 줄일 수 있으며 ATM망을 통한 멀티미디어 데이터의 실시간 처리가 용이하게 하였다. 2중 타임 슬롯 링 구조를 적용한 ATS(Adaptive Time Slot) 스케쥴러는 VBR-rt, UBR, CBR 트래픽의 데이터 스케쥴링을 위한 효과적이고 간단한 방안을 제공한다 음성 압축 및 처리를 위하여 TI의 TMS320C5402 DSP를 적용하였고 AAL2 프로세서는 0.35 마이크론 공정에서 칩으로 제작되었다. VoDSL(Voice over DSL) 서비스를 위한 프로토콜을 구현하여 가입자 단말을 설계 제작하고 시험망에서 실험을 해 본 결과 $97\%$이상의 통화 성공율과 안정된 음성 서비스를 보장할 수 있음을 알 수 있다.
멀티미디어 서비스는 많은 대역폭과 실시간 처리가 필요하기 때문에 데이터의 지연과 손실에 민감한 특성을 갖는다. 따라서 네트워크의 혼잡상황으로 인한 데이터의 손실은 사용자에게 QoS를 보장해주지 못한다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 네트워크의 혼잡상황과 멀티미디어 데이터의 특성을 고려하여 사용자에게 우수한 품질의 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 알고리즘의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 기지국의 큐 혼잡정도에 따라 패킷을 확률적으로 제거하는 APQM(Adaptive Priority Queue Management) 알고리즘을 제안한다. 기존의 알고리즘과의 비교를 통해 제안한 알고리즘이 네트워크의 혼잡상황을 줄이고, 중요도가 높은 패킷을 많이 수신함으로써 멀티미디어 서비스의 품질이 개선된 것을 확인할 수 있었다.
최근 가정 또는 사무실과 같은 실내 환경에서 음영지역을 해소하고 고품질의 서비스 제공을 위한 방안으로 초소형 기지국인 펨토셀(Femtocell)이 많은 관심을 받고 있다. 펨토셀은 사업자 및 사용자에게 다양한 이점을 제공하지만 펨토셀의 도입을 위해 서는 채널 선택에 따른 간섭제어, 네트워크 동기화, 자기 최적화 등 다양한 기술적 문제점이 해결되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 펨토셀의 도입으로 인하여 발생 가능한 다양한 신호간섭 문제들에 대한 분석을 용이하게 하기 위한 LTE(Long Term Evolution) 시스템 기반 펨토셀 시뮬레이터를 개발하였다. 개발된 시뮬레이터는 단말 이동성, 스케줄러, 호 수락 제어, 트래픽 생성, MCS(Modulation and Coding Scheme) 결정의 5개의 블록과 이를 연결하고 관리하는 메인 모듈로 구성되어 있다. 또한 사용자의 편의성을 도모하기 위하여 시뮬레이션 결과를 실시간으로 관측할 수 있는 GUI(Graphical User Interface)를 적용하였다. 본 시뮬레이터는 실제와 유사한 환경에서 매크로셀과 펨토셀 사이의 간섭영향을 면밀히 분석하고 이동통신 시스템의 성능을 효과적으로 평가할 수 있도록 지원하며, 다양한 펨토셀 시스템을 개발하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다.
본 논문에서는 UHDTV(Ultra HDTV)를 위한 MPEG-2 Transport Stream(TS)의 다중화 기법 및 다중화 SW 툴의 설계 및 구현에 대해서 기술한다. 대용량의 UHD 비디오를 처리하기 위해서는 당분간 병렬처리에 기반한 코덱 구현이 불가피하며 이로 인해 다수의 비디오 비트스트림 간의 동기화 및 다중화가 요구된다. 본 논문에서는 4K(또는 8K) 해상도의 UHD 비디오가 4 개의 화면으로 분할되어 각각 H.264/AVC로 부호화되고, 2 개의 5.0 채널의 오디오가 AC-3로 부호화되는 병렬처리 기반의 UHDTV의 TS 다중화를 고려한다. H.264/AVC와 AC-3를 TS로 전송하기 위한 MPEG-2 시스템(Systems) 확장 규격을 반영한 PES 패킷화 및 TS 다중화 툴을 설계한다. 또한 T-STD(TS System Target Decoder)의 타이밍 모델을 만족하도록 T-STD에 정의된 버퍼들의 상태를 모니터링 하면서 다중화 스케쥴링을 수행하고, 한 TS 패킷의 전송 시간 단위로 H/W의 실시간 처리를 에뮬레이션(emulation)하도록 구현한다. UHDTV 다중화를 위해서 재다중화(Re-multiplexing)를 포함하는 UHD 재다중화와 단일 TS로 다중화하는 UHD 프로그램 다중화의 2 가지 구조를 구현하고 이들의 장단점에 대해서 고찰한다. 본 논문에서 설계 구현된 TS 다중화 툴은 상용 분석 툴 및 실시간 재생 툴을 이용하여 규격 및 타이밍의 적합성과 그 기능을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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