• 한국통신학회논문지
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• 제35권2B호
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• pp.334-344
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• 2010

최근 들어 다양한 휴대 단말과 광대역 무선네트워크의 보급으로 인해 인터넷을 통한 다양한 멀티미디어 스트리밍 서비스에 상당한 관심과 수요가 증가하고 있다. 하지만, 단말 이동시 연속적인 멀티미디어 스트리밍 데이터 전송이 어려운 문제를 가지고 있다. 그래서, 광대역 무선네트워크내 Mobile IPTV 서비스 보급에 있어, 효율적인 무선 자원 활용 및 사용자에게 원활한 QoE (Quality of Experience)를 제공하는 것은 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 무선 채널 상태를 인지하여 비디오의 전송률과 품질을 조절하는 네트워크 기반의 품질 적응 스트리밍 기법인 Mobile Adaptive Rate Control (MARC) 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 스트리밍 서비스의 품질 향상 이외에도 단말의 이동환경에서 끊김 없는 비디오 재생을 보장 할 수 있도록 무선 채널 상태를 인지하여 현재 무선 채널 및 단말 위치에 적합한 스트리밍 비디오를 전송한다. 제안한 MARC 기법은 광대역 무선 네트워크에서 비디오 재생의 불연속성을 제거하고 안정된 버퍼 할당을 보였다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.77-87
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• 2007

일반적인 VOD시스템은 서버-클라이언트 구조로 되어 있다. 따라서 다수의 클라이언트의 요청이 있을 경우 서버에 부하가 집중되어 서버 시스템의 네트워크 대역폭의 한계로 인해 QoS가 보장된 VOD 서비스가 어렵다. 특히 다수의 클라이언트 요청으로 인한 네트워크 대역폭 요구량의 증가는 서버 시스템 자원 소모의 결정적인 요인이다. 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방법으로 멀티캐스트, 브로드캐스트, P2P 등 많은 기법들이 연구되었다. 그중 브로드캐스트 기법은 추가적인 대역 폭의 할당 없이 다수의 사용자에게 스트림을 전송할 수 있으므로 효과적이다 하지만 브로드캐스트 기법은 초기 서비스 지연시간이 길다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 브로드캐스트 기법의 문제점인 초기 서비스 지연시간을 P2P 기반의 캐싱 기법을 적용하여 제거하고, 이때 필요한 버퍼 공간을 최소화 할 수 있는 P2Prefix 브로드캐스트 기법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권6C호
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• pp.581-593
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• 2002

본 논문은 DiffServ 방식의 Assured Service를 이용하는 플로에게 QoS를 보장하기 위해 Admission Control이 수행된 상황 하에서 발생하는 RIO 방식의 문제점을 제시하고 이에 대한 해결 방안으로 Adaptive RIO 방식을 제안한다. 제안하는 Adaptive RIO 방식은 네트워크 토폴로지와 Assured Service 서브 클래스별로 할당되는 대역폭의 비율에 따라 결정되는 버퍼 크기를 기준으로 일정 시간 구간마다 도착 가능한 In-profile 패킷과 전체 패킷의 최대량을 고려하여 RIO의 변수 값들을 재설정함으로써 허용된 In-profile 패킷에 대한 확률적인 폐기 (Early Random Drop)를 방지한다. 시뮬레이션 결과는 Assured Service에 대해 Admission Control이 수행된 상황과 Congestion 상황에서 제안하는 Adaptive RIO 방식이 RIO 방식보다 In-profile 트래픽에 대한 보호와 수율 성능이 우수함을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.1701-1713
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• 1993

본 논문에서는 가변 비트율의 ATM 트래픽을 감시하고 제어하는 간단하고 효과적인 RACMC(Real-time ATM Cell Monitoring and Control) 알고리즘을 제안하고, 이에 따른 대역 이득 효과에 대하여 고찰하였다. RACMC 알고리즘은 수락된 호로부터 발생된 입력 데이터 셀의 감시 정보와 해당 호에 대하여 관이 평면에 의해 설정된 제어 정보에 따라서 사용 파라미터 제어를 수행한다. ATM 데이터 셀의 감시 및 제어 행위 결과는 관리 평면으로 전송되고 현대 사용되는 대역폭의 상황에 따라 룩업 테이블 내의 제어 파라미터 값이 갱신된다. 그러므로 제안된 알고리즘은 망 자원을 최적으로 할당할 수 있고, 기존의 셀 제어 알고리즘들이 갖는 난제, 즉 버스트 트래픽의 감시 및 제어의 어려움, 피할 수 없는 셀 처리 지연 시간, 그리고 구현시의 제한된 입력 버퍼 크기 문제들을 해결할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 성능 분석에 의하여 제안한 RACMC알고리즘은 특히 ATM 셀 감시와 대역 제할당의 능력에 있어서 매우 효과적임을 알 수 있었고, 하드웨어적으로도 간단하게 구현되므로 ATM 망에 쉽게 적용될 수 있다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권11S호
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• pp.3723-3731
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• 2000

최근 초고속 인터넷 상에서 여러 가지 응용프로그램과 서비스들의 증가로, ATM 백본 네트워크는 주된 해결책이 되어 왔다. TCP는 현재 인터넷의 상위 어플리케이션을 지원하는 표준 프로토콜이고, 트랜스포트 계층에서 윈도우 기반 프로토콜 흐름제어를 사용하고 있다. TCP의 데이터가 ATM상의 UBR 서비스를 사용할 경우, ATM 스위치 버퍼관리에 의해서 제어되며, 하나의 셀 손실은 전체 패킷의 손실을 가져온다. 이러한 현상은 대부분 TCP 성능 저하를 가져오고, 충분한 QoS를 제공하지 못한다. 이런 문제를 해결하기 위해 Tail Drop, EPD, PPD, SPD, FBA와 같은 셀 폐기 정책이 ATM 상의 TCP 성능을 개선하기 위해서 제안되어져 왔다. 본 논문에서는 종단간의 TCP 공정성 개선을 위해서, 두 개의 고정된 임계치를 사용한 폐기 정책 알고리즘을 제안하고, 동일한 시뮬레이션 환경 하에서 기존의 알고리즘들과 비교하였다. VC의 수가 증가하더라도, 제안한 알고리즘이 각 VC에 대해 다른 알고리즘과 비교해서 대역폭 할당이 보다 공정하게 이루어짐을 시뮬레이션 결과로 알 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.69-84
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• 1998

현재 디지털 위성 TV, CATV, 디지털 지상 TV와 같은 디지털 방송 서비스에서는 MPEG-2로 압축된 다수의 비디오 프로그램들을 일정 비트율을 갖는 하나의 기존 방송 채널을 통하여 동시에 전송한다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 각 프로그램을 VBR (Variable Bit Rate) 압축 부호화하는 부호화기들을 동시에 제어함으로써 프로그램들간의 상대적 화질을 정확하게 제어할 수 있는 결합 화질 제어 방식을 제안한다. 제안된 방식은 결합 화질 제어되는 모든 프로그램의 영상들에 대한 전체 목표 비트 할당과정에서 비디오 버퍼의 넘침과 고갈을 방지하고, 비트율-왜곡 곡선의 변형처리에 의하여 고화질을 요구하는 프로그램들과 나머지 프로그램들의 상대적인 화질을 PSNR 관점에서 정확하게 제어한다. 한편 본 논문에서는 결합 화질 제어의 기반이 되는 MPEG-2 비디오에 대한 비트율-왜곡 추정 방식을 제시하고 시험을 통하여 성능을 평가한다. 제안된 비트율-왜곡 추정의 장점은 추정을 위한 주 연산이 양자화기에 입력되는 DCT 계수의 히스토그램을 구하는 것이므로 계산량이 매우 적고, 추정 결과가 실제의 MPEG-2 비디오 응용에 적용할 수 있을 만큼 정확하다는 것이다. 실험 결과 제안된 화질 제어 방식을 한 채널을 통해 전송되는 비디오 프로그램들간의 상대적인 화질을 매우 정확하게 제어할 뿔만 아니라 각 프로그램을 독립적으로 부호화하는 방식에 비하여 보다 일관된 화질과 향상된 화질을 제공함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권6호
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• pp.492-504
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• 2009

IPTV나 Mobile IPTV와 같은 실시간 멀티미디어 스트리밍 시스템의 설계에 있어 중요한 요소 중 하나는 변화하는 네트워크 특성과 상태에 효율적으로 적응하여 멀티미디어 데이터를 전달하는 것이다. 네트워크 적응적 데이터 전송은 네트워크의 혼잡상황에서 네트워크의 안정성과 프로토콜간 공정성을 향상시킬 수 있지만 영상재생의 연속성과 같은 콘텐트 재생 특성을 고려하지 않아 사용자에게 양질의 QoE(Quality of Experience)를 제공하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 콘텐트의 재생 특성을 고려하지 않아 발생하는 문제점을 해결하기 위해 인터넷 혼잡상황에서 멀티미디어 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 위한 새로운 전송률 제어기법인 NCAR(Network and Client-Aware Rate control)을 제안하였다. 제안한 NCAR 기법은 네트워크 인지형 혼잡제어(Congestion Control)와 클라이언트 인지형 흐름제어(Flow Control)를 기반으로 동작하고 있다. 네트워크 인지형 혼잡제어는 멀티미디어 스트리밍의 공성정과 안정성을 향상시키고 높은 링크 활용도와 전송률의 변화를 감소시키며 클라이언트 인지형 흐름제어는 미디어 재생의 불연속성을 제거하고 안정된 버퍼할당과 낮은 재생지연시간의 좋은 특성을 제공한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방법의 유효성을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권6호
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• pp.88-96
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• 2011

수중 음파 통신은 해양 데이터 수집, 해저 탐사 및 개발, 군사 전술 감시 등 다양한 분야에 활용 가능하다. 이와 같이 다양한 분야에 Autonomous Underwater Vehicle(AUV)나 Remotely Operated Vehicle(ROV)와 같은 수중 로봇을 이용한 로봇 제어 시스템 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 수중 음파 센서 네트워크 구성에서 중요한 부분인 에너지 효율적인 면을 고려하는 동시에 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 적합한 Message Merging MAC($M^2$-MAC) 프로토콜을 제안한다. 제안된 Media Access Control(MAC) 프로토콜에서는 미리 할당된 타임 슬롯에 따라 로봇 노드들로부터 데이터를 수신하고, 베이스 스테이션으로부터 전달받은 메시지들을 버퍼링 과정을 거쳐 하나의 MAC 프레임으로 생성한 후 클러스터 내 모든 로봇 노드들에게 브로드 캐스팅 하게 된다. 또한 새로운 노드 진입 및 탈퇴 시 Maintenance&Sleep(M&S) 구간을 통해 관련 절차가 이루어짐으로써 경쟁과 비경쟁 방식이 혼합된 복합형 MAC 프로토콜의 형태를 이룬다. 본 논문에서는 실시간 로봇 제어 시스템 구축에 중요한 요소인 종단 간 지연과 에너지 소모량에 관련된 수학적 분석 모델을 제시하고 기존의 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 우수성을 검증한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제10D권7호
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• pp.1067-1076
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• 2003

데이터베이스 공유 시스템(Database Sharing System: DSS)은 고성능 트랜잭션 처리를 위해 제안된 시스템이다. DSS에서 고속의 통신망으로 연결된 노드들은 별도의 메모리와 운영체제를 가지며, 데이터베이스를 저장하고 있는 디스크는 모든 노드에 의해 공유된다. 그리고 빈번한 디스크 액세스를 피하기 위해 각 노드는 자신의 메모리 버퍼에 최근에 액세스한 페이지들을 캐싱한다. 본 논문에서는 DSS를 구성하고 있는 각 노드의 부하를 효과적으로 분산한 수 있는 동적 트랜잭션 분배 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 각 노드에 할당된 주사본 권한을 이용함으로써 노드별 참조 지역성을 지원하고, 그 결과 캐쉬 이용률을 증가하여 디스크 액세스 수를 최소화한다. 뿐만 아니라, 노드의 현재 부하를 고려하여 트랜잭션 분배 정책을 결정함으로써 특정 노드에 트랜잭션이 집중되는 것을 피한다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위해 시뮬레이션 실험을 수행하였으며, 실험결과 제안된 알고리즘이 기존 알고리즘들보다 트랜잭션 처리율에서 높은 성능을 보였다. 특히 트랜잭션 부하량이 높은 경우와 편중된 데이터 참조를 보이는 경우에 좋은 성능을 보였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.534-542
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• 1999

고정 비트 율 채널을 통해 비디오를 전송할 때 잘 설계된 율 제어 방식은 전반적인 화질을 향상시킬 수 있으며, 율 제어 방식은 MPEG 비디오 표준에는 포함되어 있지 않기 때문에 어떤 율 제어 방식을 채택했는가에 따라 MPEG 비디오 코덱의 성능은 많은 차이를 나타낼 수 있다. MPEG에서 제안된 기존의율 제어 방식은 장면전환이 없을 때는 좋은 성능을 보이나, 장면 전환된 영상은 잘 처리하지 못하는 단점을 갖고 있다. 따라서 장면전환 후에는 화질이 열화 되고 버퍼 넘침이 발생할 가능성이 높아진다. 본 논문에서는 국소분산을 이용한 새로운 장면전환 검출 방식을 제안한다. 또한, 장명전환 검출부에서 계산된 국소분산을 율 제어부의 비트 할당 및 적응적 양자화 단계에서 재사용하여 영상의 국소적인 특성을 고려한 양자화 변수, mqunt,를 결정하는 방식과 장면전환이 발생했을 경우 장면전환 발생 이전의 몇 프레임에서 절약한 비트 수를 장면 전환된 영상에 부가적으로 할당함으로써 장면전환을 효과적으로 대처하는 적응적 율 제어 방식을 제안한다. 제안된 방식을 검증하기 위해 컴퓨터 모의실험을 수행하였다. 제안된 검출방식은 장면전환을 정확하게 검출하였고, 제안된 율 제어 방식은 기존의 MPEG 방식보다 우수한 율 제어 성능을 보였다.