본 논문에서는 유무선 통합 환경의 차세대 방통융합 서비스를 위한 기반 기술로서 다양한 액세스 망에 대한 다중 접속 인터페이스를 갖는 멀티모드 단말의 인터페이스 가상화 기법을 소개한다. 제안된 가상 인터페이스 기술은 멀티모드 단말의 각 물리 인터페이스에 대해 상이한 IP 주소를 할당하고 패킷 전달 시 이들 주소간의 변환을 수행하는 기존의 방식과 달리, 고정된 하나의 단일 IP 주소 만을 이용하여 다수의 물리 인터페이스들을 가상화하는 기능을 제공한다. 따라서 패킷 전달 시 IP 주소 변환 등 단말 기능 변경을 요구하지 않으므로 Proxy MIP와 같은 네트워크 기반 IP 이동성 제어 기술과 연계하여 적용하기에 용이한 장점을 제공한다. 또한 기존의 OS가 단일 단말 내의 상이한 물리 인터페이스에 대해 동일 IP 주소를 할당할 수 없도록 하는 제약사항을 극복함으로써 MBB(Make-Before-Break) 방식의 핸드오버 제어뿐만 아니라 BBM(Break-Before-Make), 다중 접속(Multi-connection) 등과 같은 다양한 방식을 모두 지원할 수 있는 장점을 갖는다. 제안된 가상 인터페이스는 네트워크장치 인터페이스 표준 규격으로 개발된 NDIS 라이브러리를 이용하여 구현되었으며, 테스트베드 구축과 시험 프로그램 개발을 통해 주요 기능의 시험 및 동작 결과를 확인할 수 있었다. 이러한 가상 인터페이스를 통해 멀티모드 단말이 이종 액세스 망간 핸드오버를 수행하는 도중에도 동일한 IP 주소를 이용하여 실시간 멀티미디어 서비스 세션을 끊김없이 유지하도록 지원하는 것이 가능하다.
H.264는 기존의 표준안들보다 좋은 성능을 내기 위해서 더 세밀하고, 더 많은 움직임 정보를 처리한다. 하지만, 움직임 벡터가 기존 표준안에 비해 높은 비율을 차지하게 되어 이에 대한 고려가 필요하게 되었다. 본 논문에서는 움직임 벡터를 효율적으로 처리하기 위해 단말 모드를 사용하는 새로운 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 단말 모드를 이용하여 모드들의 분포를 집중시키고, 더 적은 모드 종류를 이용하여 움직임 벡터의 압축을 수행한다. 본 논문에서 제시하는 알고리즘은 현재의 $4{\times}4$ 움직임 벡터 행렬 뿐만 아니라 $8{\times}8$ 행렬 등으로 확장시킬 수 있다. 제안하는 알고리즘은 헤더에서 12.68%, 전체 비트스트립에서 9.7%의 감소율을 보여준다.
본고에서는 차세대 이동통신 단말 기술에 대해서 알아본다. 차세대 이동통신망은 새로운 4세대 이동통신뿐 만 아니라 기존의 3세대 셀룰라 이동통신, 와이브로, 무선랜 등의 다양한 무선 액세스 시스템이 공존하는 형태로 발전하며 서비스 또한 통신, 방송, 인터넷 접속 등이 다양하게 융합되는 형태로 전개될 것으로 예측된다. 이와 같은 차세대 이동통신망 환경에서의 단말은 다양한 무선 액세스 시스템에 접속이 가능하도록 멀티-모드/멀티-밴드를 지원하며 사용자에게 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하는 올-인-원 형태의 단말로 발전할 것으로 전망된다. 이를 위하여 차세대 이동통신 단말은 고속의 무선 전송 기술, 다양한 무선 액세스 기술을 수용할 수 있는 플랫폼 및 핸드오버 기술, 그리고 다양한 장치 기술 상의 발전을 필요로 한다.
본 논문은 이동환경에서 다수의 이동 단말을 대상으로 안전하고 효율적인 멀티캐스트 실현하는 이동보안멀티캐스트 구조 및 프로토콜을 제안하고자 한다. 제안된 이동보안멀티캐스트 구조 및 프로토콜은 이동 단말의 움직임에 따라 적응적으로 이동보안멀티캐스트 서비스를 제공해 줌으로써, 전송지연을 낮추고 키갱신 횟수를 줄임과 동시에 이동 단말의 이동으로 인한 서비스 끊김 및 데이터 손실을 방지하여 이동보안멀티캐스트 서비스의 QoS를 높였다.
음성, 데이터 및 영상 등의 모든 정보를 주고받을 수 있는 멀티미디어 통신 서비스는 여러 가지 형태의 가입자망 구축으로 가능하나 유선 가입자망 구성에서 대표적으로 ISDN, ADSL 및 케이블모뎀 등을 들 수 있다. 본 논문에서는 ISDN 망에서 멀티미디어 통신 서비스를 제공하기 위해 구현된 통신 단말의 운용모드에 대해 검토한 후 단말의 하드웨어 구성 요소와 음성 및 데이터 서비스를 위한 통신 단말의 소프트웨어 구조 및 서비스 절차에 대해 기술한다.
본 논문에서는 WiMAX 와 HSDPA 모드를 모두 지원하는 SCA 기반 다중모드 SDR 단말의 컴포넌트를 설계하고 블럭도를 제시하였으며, 실제 실험을 통한 경량화 대상 분석을 통해 SDR 단말 구현 시 어느 구성요소를 경량화해야 하는 지 분석해 보았다. 또한, 컴포넌트 재구성 분석을 통하여 동적 재구성 전체 시간 측정을 위한 일반 식을 도출하였고, 분석 결과를 토대로 SCA 규격의 인터페이스와 수행절차를 위배하지 않는 범위 안에서 총 22단계에 걸친 컴포넌트 레벨 동적 재구성 알고리즘을 설계하였다.
본 논문에서는 묵음 억제 기술이 지원되는 VoIP 트래픽에 비 실시간 트래픽을 위한 전원 절약 모드와 실시간 트래픽을 위한 전원 절약 모드를 동시에 적용하는 혼합 전원 절약 모드를 제안한다. 제안한 방법은 사용자들이 통화를 하고 있는 구간에서는 제 2종 전원 절약 모드를 적용하고 상호 침묵 구간에서는 BTE(binary truncated exponent) 알고리즘 혹은 PSID (probabilistic sleep interval decision) 알고리즘을 적용하여 휴지 구간 (sleep interval)의 길이와 위치를 결정한다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 평균 버퍼링 지연 시간, 단말의 에너지 소비 효율, VoIP 패킷의 손실률 등을 고려한다. 시뮬레이션 결과로부터 혼합전원 절약 모드는 VoIP서비스의 최대 허용 패킷 손실률을 만족시키면서 단말의 에너지 소비를 제 2종 전원 절약 모드보다 25%까지 낮출 수 있다는 것을 보여준다.
최근의 무선 통신은 LTE, WiMAX, 무선랜 등이 공존하는 이기종 네트워크와 멀티 인터페이스를 탑재한 멀티 모드 단말로 인하여 큰 발전을 이루고 있다. 이기종 네트워크는 다양한 무선 접속 기술을 갖는 통합 네트워크로 상황에 맞는 최적의 무선 네트워크를 이용하여 사용자에게 최상의 통신 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 이기종 네트워크의 구성과 연동 레벨 및 구조를 살펴본다. 또한 이기종 네트워크에서 발생하는 주요 이슈인 이동성 제공, 무선 자원 관리, 멀티미디어 서비스 제공에 대해서 분석하고 최신 연구 및 표준화 통향을 소개한다.
인프라스트럭처 모드 기반의 무선랜(Wireless Local Area Networks)을 사용하는 무선 홈네트워크에서는 모든 무선 단말간의 통신이 액세스포인트를 통하여 이루어진다. 따라서 무선 단말이 음영 지역(Dead Zone)으로 이동하면 이동한 무선 단말과 액세스포인트간의 통신이 불가능하여 끊김없는 연결(Seamless Connection)을 제공하지 못하는 문제점이 있다. 기존의 무선 홈네트워크 플랫폼에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 애드 혹 모드로 동작하는 무선 홈네트워크 구조에 대하여 연구하고 있지만, 애드 혹 모드 기반의 무선랜은 인프라스트럭처 모드 기반 무선랜에 비하여 네트워크 용량이 제한되는 문제가 있다. 그리고 무선 단말의 이동성을 지원하기 위해서는 애드 혹 라우팅 기법이 필요하다. 그러나 기존의 AODV 및 DSR 라우팅 기법은 무선 채널 정보를 참조하지 않고 네트워크 계층에서 독립적으로 라우팅을 수행하기 때문에 무선 채널의 상황에 빠르게 대처할 수 없어 끊김없는 연결을 제공할 수 없다. 이에 본 논문에서는 종단간 끊김없는 데이터전송을 보장하기 위한 ESCOD(End-to-end Seamless multi-hop COnnection based on Dual network mode) 기반의 무선 홈네트워크 플랫폼과 VLR(Virtual Link Routing) 기법을 제안하였다. 구현된 시스템의 성능을 평가한 결과, VLR을 탑재한 ESCOD 기반의 무선 홈네트워크 플랫폼은 기존의 AODV 및 DSR 라우팅 보다 낮은 패킷 전송의 실패율과 빠른 패킷의 평균 전송시간을 제공함과 동시에 기존 인프라스트럭처 모드만을 제공하는 무선 홈네트워크 플랫폼보다 넓은 통신 범위와 향상된 TCP 성능을 확인하였다.
휴대인터넷은 이동환경에서 2.3GHZ 주파수 대역을 이용해 휴대형 무선단말기로 인터넷에 접속, 다양한 정보 및 콘텐츠 사용이 가능한 서비스다. 휴대인터넷의 단말기는 노트북, PDA 등 다양한 형태가 될 것이며, 서비스 초기 전용단말기 형태에서 통합형 멀티모드 단말기로 진화될 것으로 예상된다. 이동성은 기술방식에 따라 상이하지만, 현재 2.4GHZ대역의 무선랜보다는 다소 높고 이동통신보다는 떨어지는 준이동성을 보유하고 있다. 휴대인터넷 시장을 둘러싼 사업자들의 준비현황과 주요이슈를 살펴봤다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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