오늘날 인터넷의 급격한 확산과 여러가지 서비스의 개발에 따라 사용되는 데이터의 포맷도 문자, 음성, 동영상등 다양한 형태의 멀티미디어 데이터로 빠르게 변화하고 있다. 이러한 다양한 형태의 가변 데이터를 ATM 망을 통해 서비스하기 위해서는 최소 대역폭을 보장하고 사용 가능한 대역폭을 동적으로 할당하는 것이 필요하다. 이를 위해 개선된 형태의 수정된 DFBA(Differential Fair Buffer Allocation) 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 최소 대역폭을 보장하면서 기존 방법의 단점인 공평성과 효율의 불균형을 해소시켜 효과적인 대역폭 관리를 하는 방안으로, 이의 성능을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.
논문은 fractional-N 방식의 주파수 합성기(PLL)를 낮은 차수의 ${\Delta}{\Sigma}$변조기로 더욱 높은 성능의 PLL로 설계하기 위하여 대역폭 가변 방식의 PLL과 ${\Delta}{\Sigma}$방식의 fractional-N PLL의 구조를 합성한 새로운 방식의 PLL을 제안한다. Matla으로 대역폭 가변을 이용한 ${\Delta}{\Sigma}$방식의 fractional-N PLL의 시뮬레이션을 수행하여 제안된 구조의 특성을 관찰하였다. 본 논문의 대역폭 가변 PLL은 HSPICE 0.35um CMOS 공정을 이용하여 시뮬레이션 하였고, 그 결과 제안된 PLL은 빠른 록이 가능하고 fractional spur를 20dB 정도 낮출 수 있었다.
본 논문은 EPON(Ether Passive Optical Network)에서 채널 사용률을 개선하기 위한 방안으로 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 동적 대역폭 할당(DBA-AMTW: Dynamic Bandwidth Allocation with Adaptive Maximum Transmission Window) 알고리즘을 제안한다. EPON에서의 폴링 기법은 채널 사용률을 결정하고 DBA 및 스케줄링 기법의 사용에 영향을 미친다. IPS(Interleaved Polling with Stop)에 기반을 둔 DBA 방식은 합리적인 전송 윈도우 할당이 가능한 장점을 갖지만, 채널 비사용 구간이 발생하여 채널 사용률이 저하되는 단점을 가진다. 제안하는 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 동적 대역폭 할당 알고리즘은 채널 비사용 구간을 효율적으로 감소시키는 동시에 모든 ONU의 REPORT 메시지를 고려한 합리적인 채널할당이 가능한 특징을 가진다. 각 ONU는 개별적인 최대 전송 윈도우의 크기를 가지고 이러한 최대 전송 윈도우의 크기는 이전 사이클에서 결정된다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 동적 대역폭 할당 방식이 기존 방식에 비해 처리율과 평균 지연 시간에 대한 성능을 향상시킴을 확인하였다.
현재 ATM망, giga-bit 이더넷, fast 이더넷 그리고 프레임-릴레이와 같은 고속 전송 망 구축 기술이 발전함에 따라 다양한 소비자 욕구를 촉진시키고 있다. 특히, 다양한 멀티미디어 서비스의 환경에서는 다중화되는 개개의 기본 스트림들에 대한 특성이 더욱 가변적임에 따라, 이를 효과적으로 다중화하여 망에 적응 및 연동시키는 기술은 필수적이다. 본 논문에서는 이와 같은 응용 환경을 고려하여 가변 비트율로 부호화 및 다중화하여 전송되는 과정에 있어서 지나친 전송 대역폭의 낭비를 초래하지 않고 다중화 전송 기법을 제안한다. 가변 비트율로 부호화된 기본 스트림의 각 액세스 단위에 대해 부과되는 지연 크기에 의한 제한 조건 관계식을 정의하고, 이것을 바탕으로 라이브 멀티미디어 서비스를 제공하는 효과적인 두 가지 방안을 제안한다. 제안한 방법은 각각 시간적 측면만을 고려한 방법과 시간/공간적 측면을 동시에 고려한 방법으로 나누어 제안한다. 부호화된 Star-wars 데이터 트레이스를 이용한 모의 실험에서 제안된 방식은 크게 다중화 전송 스트림의 첨두율, 변화율 계수 그리고 유효 대역폭 측면에서 성능을 크게 개선시킴을 확인한다. 그리고, 저 지연을 갖는 멀티미디어 서비스에 대해 상대적으로 우수한 성능이 나타남을 확인한다.
본 논문에서는 가변 데이터 전송 가능한 텔레메트리 송신기의 구조에 대해 연구하였다. 가변 데이터 전송을 위하여 가변 컷오프 특성을 가지는 VPMF (variable pre-modulation filter)와 가변입력 샘플레이트 변환기 (variable input sample rate converter)가 결합된 구조를 제안한다. VPMF는 일반적인 PMF (pre-modulation filter)와 동일하게 변조 전 신호의 고주파 성분을 억제하여 RF (radio frequency)신호의 대역을 제한하는 특성을 지니며, 추가적으로 입력 데이터율에 따라 가변 컷오프 특성을 갖는다. 가변입력 샘플레이트 변환기는 입력 데이터율 변경 시 추가적인 구조변경 없이 입력 데이터율과 무관하게 출력을 일정한 샘플링 속도로 변환하는 기능을 갖는다. 추가적으로 실시간 변화하는 데이터양에 대응하기 위해 VPMF와 가변입력 샘플레이트 변환기를 능동적으로 제어하는 소프트웨어 프로그램 기법을 제안한다. 제안 방법을 적용하여 시뮬레이션과 실제 제작을 통하여 입력 데이터율 390 kbps ~ 25 Mbps 범위에서 IRIG (inter-range instrumentation group) 표준의 99% 전력 대역폭, null-to-null 대역폭, 1st IMD (inter modulation distortion) 비교 결과 규격을 만족하는 데이터 전송이 가능함을 확인하였다.
본 논문에서는 MPEG 스트리밍 시스템에서 실시간 미디어 필터링을 통하여 제한된네트웍 대역폭에서 미디어 서비스의 실시간 특성을 만족시킬 수 있는 소스 서버와 필터링 서버를 구현한다. 전형적인 스트리밍 시스템에서는 고정 대역폭에 근거한 사용자 수용 제어 정책을 사용하기 때문에 인터넷의 이형성 특징인 가변 대역폭에 대한 QoS 서비스 정책이 미비하다. 미디어 필터링에 의한 스트리밍 시스템은 동적으로 QoSf를 변경하기 때문에 다양한 서비스 정책을 지원할 수 있다.
한국우주전파관측망(KVN: Korea VLBI Network)을 이루는 각 망원경의 수신기에는 우주에서 오는 전파 신호를 디지털 신호로 바꾸는 샘플러가 있다. 이 샘플러의 성능(특히, 대역폭과 샘플링 주파수 그리고 샘플링 비트수)은, 대역폭을 n배 증가시키면 관측감도는 sqrt(n) 만큼 향상되고, 연속전파원의 경우 관측 가능한 천체의 수가 기하급수학적으로 증가하게 된다. 대역폭이 넓어지면, 전파원에서 동시에 모니터링 할 수 있는 스펙트럼의 선들도 많아진다. 이는 전파 관측에서 연구영역을 대폭 확장시킬 수 있게 된다. 이러한 이유로 고속 샘플러의 기술과 성능 향상을 독자적으로 확보하려하는 것이다. 이에, 지금까지의 연구 경험과 기술 축적을 바탕으로, 샘플링 주파수를 가변할 수 있으며, 보다 광대역으로 관측을 할 수 있는 최대 3.5GHz 샘플링을 할 수 있는 장치를, 초기 시험용으로 설계·제작하였다. 본 연구에서는 개발된 가변 샘플링 시스템의 내용과 시험 측정 결과를 발표하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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