데이타 방송 환경에서 서버는 방송 채널을 통하여 데이타베이스 내의 데이타들을 주기적으로 방송한다. 그리고 각 클라이언트가 어떤 데이타를 액세스하기 위해서는 방송 채널을 감시하여 해당 데이타가 방송되기를 기다려야 한다. 클라이언트 데이타 캐슁은 클라이언트가 액세스하려는 데이타가 방송되기를 기다리는 시간을 줄이기 위한 매우 효과적인 기술이다. 본 논문에서는 이 대기 시간을 줄이기 위하여 LRU-CFP로 명명된 새로운 클라이언트 캐쉬 관리 기법을 제안하고, 모의 실험을 통하여 새로이 제시된 기법의 성능을 평가한다. 성능 평가 결과에 의하면 LRU-CFP 기법은 LRU, GRAY, 그리고 CF 기법보다 평균 응답시간에 있어서 더 우수한 성능을 보인다.
데이타 방송은 방대한 규모의 클라이언트에게 데이타를 전파하기 위한 효과적인 기술로서 큰 관심을 끌고 있다. 데이타 방송 시스템의 주된 동긴ㄴ 자신이 지원하는 클라이언트의 수는 시스템의 성능에 전혀 영향을 미치니 않고 임의로 증가될 수 있다는 것이다. 방송 시스템의 성능은 클라이언트 캐슁 전략과 데이타 방송 스케쥴링 기법에 의해 크게 영향을 받는다. 본 논문은 후자의 문제를 취급하여 데이타 방송 시스템에 적합한 RxW${\alpha}$로 명명된 새로운 방송 스케쥴링 기법을 제안한다. 그리고 모의 실험 모델을 통하여 RxW${\alpha}$ 기법의 성능을 평가한다. 성능 평가 결과에 의하면 RxW$^{\alpha}$ 기법은 적당한 수준의 응답시간 성능을 보이면서도 응답시간의 분산 성능을 크게 개선할 수 있다.
낮은 대역폭이나 잦은 단절 같은 무선 통신의 근본적인 제약으로 인한 방송 시스템의 성능 저하를 완화할 수 있는 방법 중의 하나는 클라이언트에 캐시를 도입하는 것이다. 본 논문에서는 비트 벡터를 이용한 혼합 데이터 방송 시스템에서 클라이언트가 최근에 요구하는 데이터를 효과적으로 방송할 수 있도록 pull 기반 방송전략을 제안한다. 그리고, 방송 알고리즘의 특성을 고려한 효율적인 캐싱 전략을 제안하고 시스템의 성능을 평가한다. 평가 결과에 따르면, 제안한 전략들을 수용한 시스템이 응답 시간 측면에서 전반적으로 좋은 성능을 보여준다.
최근 full-HD 3D 방송, UD(ultra-definition) 영상 서비스, mobile device 향 양방향 HD급 화상통신 등 기존 영상 서비스의 품질을 월등히 향상시키고자 하는 연구들이 진행되고 있다. 본 기고에서는 기존 H.264/AVC 영상 압축 표준의 성능을 2배 이상 향상시키는 것을 목표로 진행 중인 새로운 차세대 영상 압축 표준인 HEVC(high-efficiency video coding; MPEG-H/H.265)의 표준화 동향을 소개한다. 또한, 현재 HEVC test-model (HM) version 1을 구성하고 있는 요소 기술들을 결정하기 위해 진행되었던 성능 평가 과정에 대해 간략하게 소개하고, 마지막으로 HM의 전반적 구성 및 현재 성능 수준에 대한 평가결과를 보인다.
Advanced television systems commitee (ATSC) 3.0 은 효율적 주파수 사용을 위하여 여러 개의 방송 스트림을 계층 분할하여 전송하는 layered division multiplexing (LDM) 기술과 연집오류에 의한 성능저하를 방지하기 위하여 시간 인터리버 (time interleaver) 기술을 채택하였다. 본 논문에서는 LDM 기반 시간 인터리버 기술의 각 계층별 성능을 모의실험을 통하여 다양한 채널 환경에서 평가하고 효과를 분석하였다.
최근에는 UHD(Ultra High Definition) 방송과 같은 단일 채널 전송용량을 초과하는 새로운 대용량 방송 서비스들이 소개되고 있다. 이러한 대용량 방송 콘텐츠를 전송하기 위해 주로 통신 채널을 통한 데이터 전송에 사용되던 채널 결합 기술들을 적용한 솔루션들이 검토되고 있다. HFC(Hybrid Fiber Coaxial) 망에서는 양방향 데이터 전송서비스를 제공하기 위해서 적용하고 있는 DOCSIS 3.0(Data Over Cable Service Interface Specification 3.0) 규격이 상/하향 채널 결합 기술을 지원하고 있다. 주로 하향 채널을 이용한 단방향 전송 특성을 갖는 방송서비스에 이러한 채널 결합 기술을 적용하기 위해서는 DOCSIS 3.0 규격과는 다른 전송 방식에 관한 연구가 필요하다. 또한, 방송을 위해 다수의 전송 채널을 점유하는 대용량 방송 콘텐츠의 특성 상 기존과 같은 CBR(Constant Bit Rate) 전송보다는 전송 대역 효율 측면에서 유리한 VBR(Variable Bit Rate) 전송에 관한 연구필요성도 제기되고 있다. 이와 더불어 전송 지연 및 지터에 민감한 방송서비스의 특성 상 채널 결합을 위한 채널 할당 및 전송 스케줄링에 관한 연구도 필요하다. 본 논문에서는 HFC 망에서 UHD(Ultra High Definition) 방송콘텐츠와 같은 대용량 방송콘텐츠를 전송하기 위해서 채널 결합 기반의 VBR 방송콘텐츠 전송 방식을 제안하고, OPNET 기반의 전송 시뮬레이터를 개발하여 제안한 전송 방식의 성능을 평가한다. 이를 위해, HFC 망에서 대용량 방송콘텐츠를 전송하기 위한 다양한 시나리오를 정의하고, 전송 시뮬레이터를 이용하여 각 시나리오별 전송 성능을 평가한다. 개발된 시뮬레이터를 통해서 HFC 망에서 효율적으로 대용량 방송서비스를 제공하기 위해 VBR 콘텐츠 전송 및 채널 결합 기술의 필요성을 검토하고 전송 시나리오 별 전송 성능을 평가한다. 이를 통해 개발된 시뮬레이터는 향후 효율적인 대용량 방송콘텐츠 전송 기술 및 시스템 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
방송통신 연구개발 과제 관리 및 평가 체계의 개선 필요성이 증대되고 있다. 이미 해외 주요국과 국내 정부 및 연구기관에서는 개선에 대한 필요성을 공감하고 구체적인 지표 개발 방안을 모색 중이다. 이러한 추세에 부응하기 위해 본 연구에서는 연구개발 과제 성과평가지표 및 척도를 개발하여 현행 체계의 단점을 극복하고자 하였다. 본 연구의 특징으로 연구개발 과제의 가치에 대한 두 가지 관점을 정리하고 국내외 주요 기관들의 평가지표와 척도를 분류, 종합함으로써 보다 체계적이고 효율적인 지표를 개발하고자 하였다. 동시에 산/학/연의 전문가들의 참여를 통해 지표와 척도 내용을 방송통신 환경에 적합하도록 조정하였다. 본 연구에서 개발된 방송통신 연구성과 측정 지표 및 척도는 보다 객관적이고 체계적인 연구성과 평가에 기여할 것으로 판단된다.
최근 HD (High Definition) 또는 3D (Three Dimension) 이상의 고품질 방송 콘텐츠 수요가 증가하면서 디지털 방송 시스템은 실시간으로 실감형 서비스를 제공하기 위하여 발전 하였다. 특히, 세계 방송 비영리 협회 FoBTV (Future of Broadcast Television) 는 더 나아가 초 고해상도 UHD (Ultra High Definition) 급 이상의 영상을 제공하기 위해 지상파 방송과 유선 케이블 방송 시스템을 이용하여 고품질, 다시점 방송 서비스 뿐 아니라 낮은 전계 강도 환경에서 수신율을 높일 수 있는 기술방안을 논의하고 있다. 본 논문은 이와 같은 세계 방송 발전 흐름에 따라 지상파 및 케이블 방송 송수신 시스템을 구현하고 수신되는 영상의 품질을 평가하였다. 또한, 구현된 통합 시스템은 지상파로 수신되는 파일럿 신호의 크기를 분석하여 케이블로 재전송 되며 이를 통해 수신 성능의 품질을 향상시킨다.
본 논문에서는 다양한 개별 장비로 구성되는 방송 송출시스템 환경을 범용 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어를 기반으로 단일 송출서버로 통합하고, 방송 송출과 관련된 전 과정을 하나의 통합시스템으로 지원하는 단일 서버기반 통합 송출시스템을 개발하였다. 본 논문에서 설계한 다매체 통합 방송 송출시스템을 실험실 환경에서 기존의 시스템과 성능을 비교평가 하였다. 성능평가 결과, 시스템제어에서 프레임 단위 (1/29.97초)의 정확도가 유지되었으며, 또한 1주간의 반복적인 운영을 통한 기능시험에서 99.99%의 고가용성을 보장하였다. 본 논문의 개발시스템은 기존 여러개의 개별시스템으로 제공되던 기능과 성능을 동급이상으로 제공하면서 하나의 통합된 서버시스템으로 제공하여 좀 더 효율적인 방송 송출시스템이라고 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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