본 논문에서는 분산 멀티미디어 응용을 위한 객체 지향형 프레임워크 방식으로 설계된 네트워크 멀티미디어 관리 시스템 개발에 관한 설계 이슈 및 프로토타입 개발 경험을 기술하고, 특히 멀티미디어 관리 시스템의 일부로서 개발한 비디오 서버 상에 적용 가능한 통합형 QoS-자원 협상 프로토콜의 주요 특징에 관하여 설명한다. 구현된 멀티미디어 프레임 워크 상에서 효율적인 멀티미디어 스트리밍을 지원하기 위하여 새로 제안된 QoS 협상 정책을 실제 서버에 적용하는데 있어서 고려해야 할 중요 이슈에 대해서도 분석하였다.
분산 멀티미디어 시스템은 이식성을 보장하고 동적인 자원 변화를 수용하고 올바른 시간에 올바른 데이터 인도를 보장해야 한다. 따라서 분산 멀티미디어 시스템의 각 구성 요소들은 멀티미디어 응용에서 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위한 자원 관리 기법과 다양한 종류의 QoS 요구를 수용할 수 있어야 한다. 본 연구에서 가변 전송율을 갖는 비디오에 대한 여러 종류의 QoS 요구를 만족하기 위한 비디오 배치 및 검색 방법을 제안한다. 제안된 방법은 여러 종류의 해상도 요구에서 개선된 성능을 보였다.
사용자의 특성과 요구조건에 따라 다양한 종류의 멀티미디어 데이터가 사용되고 있지만 모든 장치가 모든 멀티미디어 데이터의 재생을 지원하지는 않는다. 따라서 자신의 환경에 적합한 미디어를 생성하기 위해서는 멀티미디어 변환기를 이용한다. 이는 소스 QoS와 목적 QoS가 서로 다르기 때문에 발생하는 문제이기 때문에 서로 다른 QoS를 맞추기 위한 고려가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 소스 QoS와 목적 QoS를 고려한 미디어 변환을 수행하기 전에 단위 변환기를 사용하여 일정한 응용 내에서의 적합한 변환 경로를 미리 생성한다. 그리고 생성된 변환 경로를 이용한 변환을 수행한다. 이때, UTR(Unit Transcoder) 집합의 변환가능성과 최소성을 고려한 UTR의 변환 경로를 생성함으로서 편리하고 다양한 멀티미디어 데이터를 재생할 수 있다. 그리고 QoS를 고려함으로서 사용자는 쉽게 멀티미디어를 사용할 수 있다.
차세대 이동 멀티미디어 통신망의 IMT-2000에서 음성뿐만 아니라 데이타, 화상, 비디오와 같은 멀티미디어 서비스를 지원하기 위해서는, QoS를 보다 효과적으로 보장할수 있는 방안이 필요하다. 본 연구에서는 핸드오프 시에 멀티미디어 서비스의 QoS를 보장하기 위한 방안의 하나로서 이동체 위치 추정에 기반을 둔 채널관리 기법인 FTC+DE를 제안한다. 시뮬레이션 결과에 의하면 제안 방법은 핸드오프 호의 블록킹율을 줄임으로서 멀티미디어 서비스의 QoS를 보다 효과적으로 유지할 수 있음이 확인되었다.
본 논문을 다양한 사용자와 컨텐츠 그리고 무선망의 특성 변화를 고려한 무선 멀티미디어 QoS 구조를 제안한다. 제안하는 무선 멀티미디어 QoS 구조는 사용자에게 안정적인 서비스를 제공하기 위하여 시스템 자원 및 서비스 환경에서 체계적으로 설계되었다. 또한, 다양한 사용자 환경 및 요구 조건을 최대한 수용하기 위해 컨텐츠 변환 기법을 제안하고, 다양한 무선망 환경에서 효율적인 사용자 QoS 보장을 위해 무선망 상태에 따른 적응적 전송률 기법을 제안한다. 제안된 무선 멀티미디어 QoS 구조는 실제 시스템으로 구현되고 있으며, 프로토타입으로 구현된 시스템이 제안된 무선 멀티미디어 QoS 구조에 따른 컨텐츠 변환 기법 및 적응적 전송률 기법이 올바로 동작함을 보이며, 무선 멀티미디어 서비스에 대한 서비스 모델과 시스템 구조를 제시한다.
시간에 의존적인 대용량의 멀티미디어 데이터를 다양한 네트웍 환경에 맞도록 전송하는 방법이 다양하게 연구되고 있다. 또한 멀티미디어 데이터를 실시간으로 전송하기 위한 프로토콜로 RTP(Real-time Transport Protocol)을 적용하여 하고 있으며, 다양한 상태의 네트웍을 통한 전송에 대한 피드백(feedback) 정보인 RTCP(Real-time Transport Control Protocol) 정보를 이용하여 QoS(Quality of Service)를 관리하는 메커니즘이 연구되고 있다. 본 논문에서는 RTP/RTCP 기반의 실시간 멀티미디어 데이터 전송을 위하여 멀티캐스팅(multicasting) 환경 하에서 각기 다른 대역 폭에 대한 동적인 QoS 관리 플랫폼을 제안한다.
본 논문에서 우리는 DiffServ 환경에서 멀티미디어 서비스가 요구하는 품질 수준을 고려하는 QoS-aware AQM(Active Queue Management) 방안을 제안한다. 지연과 손실에 민감한 IPTV 및 VoIP와 같은 실시간 멀티미디어 서비스의 사용 증가로 인해 QoS 제공은 필수적이며, 이에 따라 응용계층에서 명시된 QoS 요구 수준을 네트워크 계층에서 인식하여 전달망에서 QoS를 제공할 수 있는 큐 관리 방안이 필요하다. 기존 DiffServ의 수정된 DSCP 필드를 이용하여 요청된 QoS 품질 정보를 네트워크 장비에 전달하고 해당 서비스의 지연 및 손실률 요구 수준에 대한 threshold margin을 도출하고 이 범위 내에서 큐의 임계값을 능동적으로 제어함으로써 종단간 IPTV 및 VoIP와 같은 멀티미디어 서비스의 QoS를 보장할 수 있다.
인터넷의 발전에 따라 서비스에 대한 사용자 요구가 다양해지는 동시에 서비스 품질에 대한 요구가 높아지고 있다. 멀티미디어 서비스는 대량의 데이터로 구성되어 네트워크에 트래픽 부하를 증가시키며 이로 인한 지연, 동기, 패킷 손실과 칼은 문제가 발생되나 서비스의 품질을 협상할 수 있다는 특성도 가지고 있다. 이 연구에서는 인터넷에서 제한된 대역폭의 사용 효율성을 높이면서 멀티미디어 서비스의 품질(QoS)을 보장하기 위한 기법으로 동기화된 멀티미디어 서비스의 QoS와 통계에 기반을 둔 지수적 무게 이동 평균 기법을 제안하였고, 협상을 위한 모듈을 설계하였다.
이동통신 망에서 효율적으로 멀티미디어 서비스를 전송하는 것은 차세대 이동통신 시스템 개발을 위한 중요한 이슈이다. 특히, 셀 부하와 무선 링크의 에러율 때문에 멀티미디어 서비스의 전송 동안 QoS 저하가 발생한다면, 전송 지연 및 패킷 손실에 의하여 QoS를 보장할 수 없으므로, 멀티미디어 서비스의 연속성을 유지하기 위한 QoS 보장 기술이 필요하다. 본 논문은 이동통신 시스템에서 멀티미디어 서비스의 QoS를 보장하기 위한 방법을 제안한다. 멀티미디어 서비스의 전송 중 QoS 보장하기 위한 방안을 제안하고 각 모듈간의 상관관계를 갖는 순서도를 기술한다.
QoS(Quality of Service)는 멀티미디어 서비스 제공시 필수적이다. 그러나 기존의 QoS는 운영체제, 전송 시스템, 네트워크에 대한 연구가 진행되었으며 이는 다양한 네트워크와 시스템에 대한 환경을 지원하기에는 부족하였다. 이에 대해 본 논문에서는 멀티미디어 서버 시스템의 효과적인 방법을 제안한다. 멀티미디어 데이터를 서버의 전송구조를 변경하고 멀티미디어 전용 큐를 도입하여 기존의 서버 시스템보다 나은 모델을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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