본고에서는 BISDN 구현에 핵심이 되고 있는 비동기식 정보전달 모드인 ATM 방식을 이해하기 위하여 ISDN의 진화와 ATM의 정의 및 특징 등을 살펴보고 ATM 망의 실현에 필히 고려되어야 하는 서비스, 서비스의 질, UNI, 교환 및 전송, 그리고 신호방식등을 분석하였다.
비동기식 전달모드(ATM)를 채택한 교환기에서의 소프트웨어 기술을 분야별로 검토함으로서 새로운 기술의 접목과 개발되어야 할 기술을 정리한다. 특히 메가프로그램이라고 지칭되는 교환기 소프트웨어 구조를 객체지향 개념에 입각하여 실현하고, 지능망과의 정합을 고려하여 설정하였으며, 소프트웨어 설계 등에 대한 기술적인 방법론을 제시한다.
원격 무선 네트워크 환경에서의 무인 센서 신호처리기의 임무 수행을 위해서는 한정된 전력 자원으로 인해 무인 원격 센서 무선운용 상황에 적합한 신뢰성 있는 저전력 매체 접속 제어 기법이 요구된다. 저전력 무선 네트워크에서 효과적인 신호 전송을 위해서는 CSMA/CA, X-MAC을 일반적으로 고려한다. 본 논문에서는 고정 노드로 구성되는 무선 네트워크에서 노드 제어를 위한 이동 노드의 망 참여/탈퇴가 유동적인 망 형태에서의 신속한 데이터 전달 및 소모 전력 최소화 달성이 가능한 저전력 성능이 향상된 LP-MAC 동작 기법을 제안한다. 고정노드는 망 자율구성을 수행하여 망에 수시로 참여/탈퇴하는 이동 노드로의 빠른 정보 전달을 위해 비동기 방식으로 동작한다. 이동 노드가 망에서 탈퇴할 경우, 망 전체 운용모드가 소모 전력의 최소화를 위한 동기모드로 천이됨으로써 최소 전력 운용이 가능한 매체접속 제어 기법이다.
전력연구원에서는 ATM WAN 통합망 기반 구축을 통하여 통신회선 임대비용의 절감과 안정적이고 고속의 인터넷 서비스를 수용함으로써 통신망의 경쟁력을 확보하는 것을 목표로 ATM 기반 전력통신망을 설계하였다. 이를 위하여 기존의 패킷 통신망 트래픽 통계 분석결과와 연간 트래픽 증가량 예측치를 기반으로 향후 서비스 수용계획을 고려한 토폴로지와 링크용량을 설계하였으며, 이를 바탕으로 전력통신망에서의 ATM 스위치 기반 네트워크 모델을 확립하였다. 본 논문에서는 ATM 기반 전력통신망의 설계결과를 요약한다.
모드동기된 아르곤 이온 레이저를 여기광원으로 사용한 시간상관 단일광자 계수장치를 이용하여 에틸렌글리콜 용매 내에서 Rhodamine 6G에서 Malachite Green으로의 비복사 에너지전달과정을 연구하였다. 측정된 donor의 형광소멸곡선을 full-fitting 방법으로 분석 처리하여 acceptor 농도의 변화에 따른 환산농도와 임계전이거리를 구했다. donor의 농도가 acceptor의 농도 보다 클때는 donor-donor의 원거리 쌍극자 모멘트에 의한 에너지 이주 효과를 고려해야하며 Forster 모델 보다 Huber 모델이 더 적절하였다.
본 논문에서는 무선 비동기 전달 모드 (Wireless Asynchronous Transfer Mode; W-ATM)의 매체 접근 제어 (Medium Access Control; MAC) 프로토콜에 사용되는 동적 제어 알고리즘으로서 우리가 이미 제안한 동적 신호 주기 할당 (Dynamic Signalling Period Allocation; DSPA) 알고리즘을 다양한 서비스 클래스의 트래픽이 혼재된 상황에 적용하고, 이를 통해 W-ATM MAC 프로토콜의 대역 사용 효율과 각 트래픽에 대한 서비스 품질의 만족 여부를 확인하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가 결과, DSPA 알고리즘은 최소한의 제어용 오버헤드로 동작하므로 전체 시스템의 처리율을 크게 향상시켰다. 또한 각 서비스 클래스별로 정의된 서비스 원칙에 따라 적절한 시간에 적절한 양의 채널을 할당하게 되므로, 각 서비스의 품질을 만족시킬 수 있으며 서비스 클래스들 간의 불공정성이 야기되지 않음을 확인하였다.
본 논문에서는 접속노드와 무선채널로 구성되는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)기반의 무선 ATM 가입자망에서 VBR(Variable Bit Rate) 트래픽의 CLR(Cell Loss Ratio) 성능을 개선하기 위한 기법을 제안하였다. 이를 위해 우선 무선 ATM 가입자망의 트래픽 모델을 cell scale과 burst scale로 구분하여 분석한 후, 무선접속노드에서 VBR 트래픽의 CLR과 무선채널에서 랜덤에러 및 버스트 에러환경의 CLR 관계식을 분석하였다. 그리고 접속노드와 무선채널의 CLR이 서로 독립적인 관계임을 고려하여 무선 ATM가입자망의 CLR 관계식을 유도하였다. 또한 무선 ATM 가입자망의 CLR을 바탕으로 기존의 SR(Selective Repeat) ARQ(Automatic Repeat request) 보다 Type I Hybrid ARQ기법을 적용한 경우에 CLR이 개선됨을 알 수 있었으며 개선정도를 정량적으로 산출하였다.
헬리콥터 능동진동제어시스템에 널리 이용되는 LMS (least mean square) 알고리즘은 전방경로 (forward path) 전달함수와 에러 신호의 연산을 통해 제어 입력을 계산한다. 에러 신호가 정현파 형태일 경우, 기준 신호에 동기화된 진동수, 위상을 가지는 코사인과 사인 함수의 조합으로 표현될 수 있다. 제어 신호 또한 동일한 진동수를 가지게 되므로 제어 입력의 코사인, 사인 성분의 크기만 계산하고, 기준 신호의 진동수, 위상 정보를 활용하면 제어알고리즘은 단순하게 구현될 수 있다. 제어 입력 신호의 계산은 단순한 행렬 연산으로 구현되고, 제어 명령의 변화는 에러 센서의 주파수에 비해 느리기 때문에 제어알고리즘은 낮은 주파수에서 운용 가능하다. 에러 센서의 코사인, 사인 성분을 추출하는 신호처리 알고리즘을 시뮬링크 모델로 구현하고, PIL (processor in the loop) 모드 시뮬레이션을 통해 실시간 작동 성능을 평가하였다.
프레임 릴레이망을 백본으로 한 LAN과 LAN접속으로 형성되는 기업통신망이 현재 활발히 전개되면서 인터넷을 통한 광고, 전자거래가 중요한 서비스로 진행되고 있다. 국내의 프레임 릴레이 서비스 현황을 살펴보면 KT, 데이콤, 일부기업등에서 프레임 릴레이 교환기를 수입하여 주고객인 기업에 서비스를 제공하고 있다. 이들은 사용자 요구에 의해 주로 LAN과 LAN에 접속된 라우터 등의 종단 시스템간 PVC(영구가상회선: Permanant Virtual Circuit)접속을 통하여 다양한 서비스를 제공하면서 독자적인 기업통신체계를 구축하고 있는 실정이다. 이와같이 사용자 요구로 PVC등록시 프레임 릴레이망과 LAN을 연결하는 링크의 QoS(서비스 질: Quality of Service), 트래픽 파라메터는 수동적으로 설정된다. 현재 국내에서는 프레임 릴레이 교환기 개발은 전무하고 단지 그들을 수입하여 운용하는 수준이며 향후 ATM(비동기 전달모드: Asynchronous Transfer Mode)망의 중요 서비스 연동이 될 프레임 릴레이 기술은 심도있게 연구되고 있다. 향후 고속통신을 제공하는 백본망은 기존의 프레임 릴레이망과 ATM망이 공존할 추세이며 점진적으로 프레임 릴레이망은 사라질 것이다. 이때 ATM 망이 기존의 프레임 릴레이망을 백본으로 한 기업통신망 수용시 원할한 서비스 제공을 위해서는 프레임 릴레이망을 백본으로 채택한 기존의 기업통신망을 ATM망에서 수용시 야기되는 문제점의 제시와 이의 해결은 매우 중요하다고 생각된다. FR/ATM(Frame Relay/ATM)연동시 기업통신망 입장에서는 PVC뿐만 아니라 SVC(교환가상회선: Switched Virtual Circuit)호처리가 수용되어야 한다. 이와같이 PVC와 SVC 수용으로 기업통신망은 통신망의 구성 및 관리가 복잡, 다양해지며, 또 그 기업은 관련된 다양하고 수많은 고객과 접속될 수 있어야 한다. 이때 ATM망을 백본으로 한 공중망이 관련 기업의 사설 정보를 관리하도록 한다는 것은 그 서비스의 이용자에게 보안문제를 제기함은 물론 서비스 이용자가 자신의 망에서 동작하는 여러 서비스를 고객 스스로가 관리하는 것이 바람직하다. CNN(고객망관리 : Customer Network Management)은 이러한 고객에 의한 통신망, 공중망에 대한 부분적 관리 및 서비스에 대한 관리가 이루어 질수 있도록 수행하는 기능이다. 본 논문에서는 ATM망이나 프레임 릴레이망과 ATM 망이 공존시 기업통신망관점에서 야기되는 문제점의 제시와 이의 해결 방안을 살펴보았다. 우선 FR/ATM 연동에서 PVC설정뿐만 아니라 SVC 설정 방법의 연구, 이때 고려된 QoS,트래픽 처리과정을 살펴보았다. 또한 망관리 입장에서 기업통신망 관리자와 ATM망 관리자와의 온-라인 서비스를 제공하기 위해서는 변화된 통신망 차원서의 확장된 Managed Object(MO)를 근간으로한 체계적인 CNN-NMS(CNM-Network management System)연동을 살펴본후 결론에서는 추후 계속연구 및 조사 되어야 할 항목을 기업통신망 입장에서 서술하여 보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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