네트워크 가상화는 물리적인 네트워크를 논리적으로 분활하여 하나의 물리적인 네트워크를 효율적으로 사용할 수 있다. 이러한 네트워크 가상화를 통해서 물리적인 네트워크 위에 독립적인 다양한 서비스들을 수행할 수 있다. 네트워크 가상화를 지원하기 위해서는 가사화된 네트워크 사이에서 대역폭을 조절하고 분배할 수 있는 기법이 필요하다. 가상화된 네트워크 사이에서 한정된 물리 네트워크의 자원을 분배할수 있어야 하고 가상화된 네트워크에 대역폭을 고립시켜 가상화된 네트워크의 대역폭이 다른 가상화된 네트워크의 대역폭에 영향을 끼칠 수 없어야 한다. 따라서 이 논문은 가상화된 네트워크의 대역폭을 분배하는 우선순위 기반 대역폭 조절 기법을 제안하고 가상화된 네트워크간의 대역폭을 고립시킬 수 있는 기법을 구현한다.
최근 이더넷(Ethernet) 보급과 사용자의 증가 그리고 다양한 응용 서비스들의 등장으로 인하여 점차 네트워크 트래픽이 폭증하고 있다. 이에 따라서 SLA(Service Level Agreement)를 위한 대역폭 조절(Bandwidth의 Regulation)의 중요성은 더욱 높아지고 있다. 그러나 기존에 제시된 대역폭 조절 방식들은 이더넷에 적합하지 않거나 또는 너무 복잡하여, EFM(Ethernet for First Mile)에 적용하기 어려웠다. 그래서 본 논문에서는 이더넷에 적용하기 적합한 간단하면서도 효과적인 대역폭 조절(Bandwidth Regulation) 방법인 속도 계산(Rate Calculation)방식을 제안하며, 제안한 메커니즘에 대한 시뮬레이션을 통한 성능 분석을 수행하였다.
다수의 클라이언트가 대역폭을 공유해 스트리밍 서비스를 받는 경우 HTTP 적응적 스트리밍(HTTP Adaptive Streaming)은 세그먼트 요청의 ON-OFF 패턴으로 인해 대역폭을 부정확하게 측정하는 문제가 있다. ON-OFF 패턴으로 인한 문제를 해결하기 위해 제안된 PANDA (Probe AND Adapt)는 목표 대역폭을 증가시키면서 요청할 세그먼트의 품질을 결정한다. 하지만 목표 대역폭을 고정된 양만큼 증가시키기 때문에 대역폭 활용도가 낮고 대역폭 변화에 느리게 반응하는 문제가 있다. 본 논문에서는 PANDA의 낮은 대역폭 활용도와 느린 반응성을 개선하기 위한 비디오 품질 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 세그먼트 다운로드 시간과 요청 간격을 비교해 대역폭 활용도를 판단한 후 대역폭 활용도에 따라 목표 대역폭을 증가시키는 양을 조절한다. 실험을 통하여 제안하는 기법이 대역폭을 충분히 활용하고 대역폭 변화에 빠르게 반응하는 것을 확인하였다.
인터넷상에서 화상전화를 구현하고자 할 때는 가변적인 네트웍 대역폭에 따라 전송률을 동적으로 조절하는 대역폭 제어기법이 요구된다. 그러나, 기존의 기법들은 종점간 할당된 대역폭을 미디어의 특성에 상관없이 동일하게 조절함으로써 각 미디어에 맞는 QoS 수준을 충분히 제공하지 못하고 있다. 본 논문에서는 미디어의 특성을 고려하여 각 미디어별로 차별적인 QoS를 제공할 수 있는 미디어간 대역폭 조절 기법과 전송 기법을 제안하고 이를 실험한다. 실험을 위해 PC상에서 화상전화의 프로토타입을 구현하였으며, 실험 결과, 비디오의 전송품질을 크게 영향을 미치지 않고, 오디오의 전송품질을 향상시킬 수 있었다.
본 연구에서는 DCT 영역에서 퍼지 측정값을 이용하여 동영상의 전송 대역폭을 조절하는 방법을 제안한다. 이 방법은 비트량 할당을 위한 퍼지 측정값과 최소 왜곡을 초래하는 비트량 축소 방법으로 구성되며, 퍼지 측정값은 코드 길이, 불연속 애매성 및 수변 블록의 모멘텀으로 계산된다. 이러한 측정값은 가중치를 곱하여 계산되며 대역폭 축소의 적절한 정도를 나타내며 이러한 퍼지 애매성을 이용하여 각각의 DCT 블록은 최소 왜곡 방법에 의하여 필터링되어 동영상의 대역폭을 대상 네트워크 환경의 대역폭에 적합하도록 축소한다. 실험에서는 이러한 방법에 의하여 트랜스코딩된 영상의 화질이 시각적 및 양적으로 우월함을 나타내었고, 대역폭이 균일함을 보여준다.
E 모양의 이중 모드 공진기를 변형하여 상.하측 대역의 대역폭 조절이 가능한 이중 대역 통과 필터를 설계 제작하였다. 변형된 E 모양의 이중 모드 공진기를 이용하여 even 모드 간의 결합이 odd 모드 공진점에 영향을 미치지 않게 만들었고, 이를 통하여 상측 대역의 대역폭을 효과적으로 조절할 수 있다. 그리고 급전 선로간의 결합을 통하여 차단 대역에 전송 영점을 발생시켜 차단 특성을 높였다. 대역폭 조절이 가능함을 보이기 위해 중심 주파수 2 GHz와 3 GHz에서 140 MHz의 동일한 대역폭을 갖는 필터를 설계하였다.
최근의 무선통신 기술의 발전은 사용자가 이동하면서 멀티미디어 서비스를 제공받는 것을 가능하게 하였다. 하지만 무선망의 특성상 높은 대역폭을 요구하는 비디오 스트림을 이동컴퓨터가 서비스 받기에는 많은 문제점이 있다. 이런 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 본 논문에서는 유무선망 사이에 중재역할을 하는 프록시 서버를 이용하여 이동 컴퓨터가 멀티미디어 서버로부터 비디오 스트림을 서비스 받을 때, 사용자가 요구하는 대역폭을 유무선 환경에 맞추어 적절하게 조절하는 기법을 제안한다.
최근 네트워크 기술과 스마트 단말의 보급으로 인해 비디오 스트리밍 서비스에 대한 수요가 증가하게 되었다. 네트워크를 효율적으로 사용하여 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 적응적으로 전송률을 조절하는 HTTP (HyperText Transfer Protocol) 적응적 스트리밍 서비스가 주목 받게 되었다. UHD (Ultra High Definition) 콘텐츠는 HD (High Definition) 콘텐츠에 비해 적어도 4 배 이상의 크기를 갖기 때문에 끊김 없는 UHD 콘텐츠 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는 많은 가용 대역폭이 필요하다. 기존의 HTTP 적응적 스트리밍 방식은 정상 상태 (Steady State)에서 가용 대역폭보다 낮은 품질의 비디오 세그먼트를 일정 시간마다 주기적으로 요청하여 다운로드 받는다. 정상 상태에서는 가용 대역폭과 콘텐츠의 인코딩 율에 차이에 따라 On-Off 구간의 패턴이 반복되어 발생하고, 빈번한 Off 구간에 의해서 대역폭이 낭비되는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 HTTP 적응적 스트리밍에서 UHD 콘텐츠의 효율적인 대역폭 활용을 위한 세그먼트 전송 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 Off 구간의 빈도수를 줄이기 위한 집단 세그먼트 전송 방식과 대역폭 낭비를 최소화 하기 위한 세그먼트 품질 조절기법으로 구성되어 있다.
감쇄를 겪는 무선 채널 환경에서 전력과 대역폭을 효율적으로 조절하여 데이터를 전송하는 적응 부호 변조 방식에 적합한 제어 기법을 제안한다. 먼저 부호화 시스템에 맞도록 평균 대역폭 효율을 다시 정의하였고, 이것에 기초하여 전력 및 대역폭 효율을 최대화하도록 변조 레벨 구간을 얻었다. 이 제어 기법은 부호 이득을 최대로 이용할 수 있고, 변조 형태에 관계없이 대역폭 효율을 최대화 할 수 있다. 모의 실험 결과 제안한 방식은 요구된 비트 오율 성능을 만족하면서 기존의 방식보다 전력 할당을 효과적으로 하기 때문에 대역폭 효율이 향상되었다. 본 논문에서 제안한 제어 기법은 감쇄 특성을 가진 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 사용될 수 있다.
최근 인터넷 상에서의 효율적인 영상/음성 시스템을 개발하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구중의 중요한 분야로는 인터넷의 대역폭을 효율적으로 사용하려는 즉 가변적인 인터넷의 사용가능한 대역폭을 예측하고, 예측된 대역폭에 알맞게 영상과 음성 정보를 압축하는 연구일 것이다. 본 논문에서는 사용 가능한 대역폭 예측에 알맞게 영상정보의 압축률을 조절하는 기법을 소개한다. 본 논문에서는 영상 압축 알고리즘의 하나인 H.261에서 압축률에 관련된 변수 값과 다양한 영상에서의 압축율 변화의 상관관계를 측정하였다. 또한 본 논문에서는 측정된 상관 관계를 수식화되고, 이 수식을 어떻게 전송량 조절 (flow control)알고리즘에 사용할 것인가를 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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