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.
기존의 직사각형 마이크로스트립 평면구조 패치 안테나를 변형하여 패치상에 오목한 구조를 갖는 새로운 3차원 패치구조의 마이크로스트립 안테나를 제안하고, 그 공진주파수와 대역폭 변화 특성을 연구하였다. 오목형 구조의 크기에 따라 공진 주파수와 대역폭이 증가하는 것으로 관찰되었으며, 복사특성은 기존의 마이크로스트립 안테나와 거의 유사한 특성을 나타내었다. 새로운 3차원 구조를 갖는 패치에 대한 해석 및 설계는 FDTD 방법을 사용하였으며, 이에 대한 검증을 위해 기존의 마이크로스트립 안테나와 제안된 오목형 구조의 안테나를 제작하여 측정한 결과 공진주파수 및 대역폭 특성 변화가 해석결과와 잘 일치함을 확인할 수 있었다.
현재의 인터넷은 고품질의 스트리밍 서비스와 늘어나는 가입자를 모두 수용할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 Multi Path와 Multiple Description Coding (MDC) 를 사용하는 스트리밍 기법이 제안되었다. 그러나 MDC는 전체 네트워크에서 추가적인 대역폭 요구가 발생한다. 이 논문에서는 소스 노드에서 MDC 인코딩을 하는 것이 아니라 혼잡이 예상되는 지점에서 MDC로 트랜스코딩을 함으로써 대역폭이 낭비되는 문제를 해결한다.
본 실험에서는 RF 소자들과 650 nm InGaAIP FP LD를 사용하고 이득스위칭에 의하여 선폭이 35psec 되는 극초단 광펄스를 생성하였다. 또한 이렇게 생성된 극초단 광펄스를 이용하여 언덕형 굴절률 분포를 가지는 다중모드 광섬유의 대역폭을 빠른 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)으로 계산하였다 따라서 본 실험에서 이용된 언덕형 굴절률 분포를 갖는 다중모드 광섬유의 대역폭은 670 MHz.km로 측정되었다.
인터넷의 속도가 점차 빨라지고 대역폭이 증가함에도 불구하고 네트워크 대역폭은 여전히 부족한 자원이다. 이는 네트워크 속도가 빨라짐에도 불구하고 그 만큼 이를 모두 활용하는 어플리케이션이 계속 개발되어 사용되기 때문이다. 기업 차원에서는 주요한 자산인 네트워크 대역폭을 효율적으로 활용하는 것이 매우 중요하며, 개인 차원에서는 미성년들이 유해한 정보에 노출되는 것을 방지하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 필요성에 따라 네트워크 트래픽을 분석하고, 이를 바탕으로 관리 정책에 따라 네트워크 트래픽을 필터링하는 시스템을 설계하고 이를 구현하였다.
EPON(Ethernet Passive Optical Network)는 적은 비용으로 고품질 서비스를 제공하기 위한 차세대 기술로써, EPON을 구성하는 모든 ONU(Optical Network Unit)들은 한정된 업링크 채널을 나누어 사용한다. 대용량 LAN에 사용자들의 대역폭 요구를 충족시키기 위해서, OLT(Optical Line Terminal)는 효과적인 방법으로 업링크 채널의 시간슬롯을 각 ONU에게 분할 할당한다. 본 논문에서는 효율적인 업링크 채널의 시간슬롯 분배(대역폭 할당)를 위해 기존 연구 IPACT(Interleaved Polling with Adaptive Cycle Time)와 SLICT(Sliding Cycle Time)방식에 대해 살펴보고, 새로운 대역폭 할당 방식인 DRSM(Dynamic Right Sizing of Maximum-windows)을 제안한다. 이 방식은 과거 모든 ONU에게 할당된 대역폭 정보를 기반으로 다음 구간에서 ONU에 할당 가능한 최대 대역폭을 계산하고, 계산된 최대 전송 가능 대역폭과 ONU의 대역폭 요구량으로 각 ONU의 전송 윈도우의 크기를 결정한다. 제안한 방식은 모든 ONU의 대역폭 요구를 허용 범위 내에서 최대한 충족시키고, ONU들간 균등한 대역폭 할당을 추구한다.
본논문에서는 차별화 서비스망에서 TCP 플로우의 처리율을 보장하는 문제를 연구하였다. 확신 서비스는 망의 혼잡 시에도 약속한 대역폭을 보장하기 위하여 패킷패기율을 차별화하는 방법을 사용한다. 그러나 토큰 버퍼 표시자는 TCP의 혼잡제어과 잘 동작하지 않아 적절한 성능을 보이지 못한다. 본 논문에서는 토큰 버퍼와 함께 데이터 버퍼를 사용하는 표시자를 제안하였다. 데이터 버퍼를 사용하는 표시자는 TCP 트래픽을 평활화하는 효과가 있어 확신 서비스 메커니즘과잘 동작한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 데이터 버퍼를 사용하는 표시자가 토큰 버퍼만을 사용하는 표시자에 비해 목표 대역폭에 보다 근접한 성능을 보이는 것을 확인하였다. 또한 최적 데이터 버퍼 크기는 예약 대역폭과 RTT에 비례하는 것을 관찰하였다.
인터넷 접속 전용회선은 일반적으로 Best Effort Model를 채택하여 관리함으로써 전용회선의 효율성을 유지할 수 있으나, 운영 기관의 서비스 종류나 목적에 관계없이 높은 대역폭 요구하는 서비스에게 더 높은 대역폭 자원을 할당하는 문제점을 가진다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 비업무용 서비스나 지속적으로 높은 네트워크 대역폭을 사용하는 서비스를 구분하여 대역폭 사용을 제한함으로써 E-mail, 웹 등과 같은 업무 관련 서비스에게 대역폭을 우선적으로 지원하는 세션 기반 QoS 관리 시스템이 개발되어 보급되고 있다. 그러나 현재 운용되고 있는 세션 기반 QoS 시스템은 제한 위주의 단순한 정책을 바탕으로 개발되어 대학과 같이 다양한 요구를 가진 사용자를 지원하는 환경에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 연구, 학습, 업무 등의 다양한 사용 형태를 지원하는 교육 연구망 환경에서 세션 기반 QoS 시스템이 사용자의 다양한 요구에 부합할 수 있도록 교육 연구망 환경의 서비스 유형을 분석하여 세션 기반 QoS 시스템 관리 기법의 필요성을 제안한다.
본 논문은 1Mbps 이하의 전술통신망 환경에서 소프트웨어 방식의 화상회의 운용방안을 연구하였다. 전술통신망 환경은 대역폭이 제한될 뿐만 아니라 불안정한 네트워크 상태로 데이터 손실과 전송지연 현상이 빈번히 발생한다. 또한 전술통신망을 기반으로 하는 지상전술지휘통제체계가 대역폭 사용의 우선권을 갖고 있기 때문에 화상회의가 사용할 수 있는 대역폭은 더욱 제한될 수밖에 없다. 본 논문에서는 이와 같은 전술통신망의 제한사항을 분석하고, 전술통신망 기반의 소프트웨어 방식 화상회의 품질향상 방안과 이를 적용한 실제 운용실험 결과를 함께 제시하였다. 손실패킷에 대한 재전송기법과 데이터 용량을 줄이기 위한 영상크기 축소를 우선적으로 적용하였다. 화상회의 운용을 위해서는 사용자 대역폭 보장이 최선의 해결방안이나 제한된 대역폭의 전술통신망에서는 영상 데이터 압축률 조정, 전송되는 영상 프레임 수 조정, 음성코덱 변경, 음성보정 데이터 사용 등을 최적화하여 화상회의 품질을 향상시킬 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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