고차원 데이터에 대한 다양한 색인 구조가 제안되어 왔음에도 불구하고, 인터넷 서비스로서 이미지 및 동영상의 내용 기반 검색을 지원하기 위해서는 고확장성 지원 및 k-최근접점 검색 성능 향상을 지원하는 새로운 고차원 데이터의 색인 구조가 절실히 요구된다. 이에 우리는 다중 컴퓨팅 노드를 바탕으로 구축되는 분산 색인 구조로 분산 벡터 근사 트리(Distributed Vector Approximation-tree)를 제안한다. 분산 벡터 근사 트리는 대용량의 고차원 데이터로부터 추출한 샘플 데이터를 바탕으로 hybrid spill-tree를 구축하고, hybrid spill-tree외 말단 노드 각각에 분산 컴퓨팅 노드를 매핑하여 VA-file용 구축하는 두 레벨의 분산 색인 구조이다. 우리는 다중 컴퓨팅 노드들 상에 구축된 분산 벡터 근사 트리를 바탕으로 병렬 k-최근접점 검색을 수행함으로써 검씩 성능을 향상시킨다. 본 논문에서는 서로 다른 분포의 데이터 집합을 바탕으로 한 성능 시험 결과를 통하여, 분산 벡터 근사 트리가 기존의 고확장성을 지원하는 색인 구조와 비교하여 검색 정확도에 대한 손실 없이 더 빠른 k-최근접점 검색을 수행함을 보인다.
분산 데이터베이스 시스템 환경에서는 특정 노드로 집중되는 부하의 분산이나 가용성 및 안정성 제공을 위해 데이터 분할기법 (fragmentation)과 복제기법(replication)을 사용한다. 이때 전송된 데이터에 대한 기존의 색인 재활용 기법과 벌크 로딩(bulk loading) 기법은 효율적인 색인 구성을 위해 논리적인 페이지 포인터를 물리적 주소로 변환하는 물리적 사상구조를 필요로 하거나, 색인 구성시간과 검색성능 모두를 향상시키지 못하는 문제점을 지닌다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 색인 전송기법을 제안한다. 본 기법은 색인 재활용을 위해 물리적 사상구조를 추가로 유지하거나, 검색 성능을 향상시키기 위해 전체 데이터 집합을 정렬하는 것이 아니라, 데이터가 전송될 사이트에 색인구조물 저장하기 위한 물리적 공간은 예약하고 예약된 공간에 색인구조를 전송, 기록함으로써 색인 구성비용을 줄이게 된다. 또한 예약된 공간을 연속적인 페이지구조로 구성함으로써 색인 구성 시 자식노드에 대한 위치정보를 예상하여 부모노드가 지니는 자식노드에 대한 위치정보 기록 비용을 줄일 수 있다.
매우 짧은 펄스를 이용한 40-Gb/s 광전송의 성능과 전송용 광섬유의 색 분산과의 관계를 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 연구하였다. 매우 짧은 펄스를 사용할 경우 펄스매우 짧은 펄스를 이용한 40-Gb/s 광전송의 성능과 전송용 광섬유의 색 분산과의 관계를 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 연구하였다. 매우 짧은 펄스를 사용할 경우 펄스의 넓은 스펙트럼이 광섬유의 색분산과 어우러져서 광섬유의 비선형성에 의한 신호의 왜곡이 억제된다. 이러한 억제의 정도는 광섬유의 색분산, 광신호의 세기 그리고 전송거리 등에 의해 복합적으로 결정된다. 3ps의 길이를 갖는 펄스가 사용되었을 경우 장신호의 세기가 너무 높지 않을 때, 눈 잠김 페널티는 광섬유의 색분산이 D=4ps/nm/km일 경우 가장 컸으며 그 양쪽으로 패널티는 줄어들었다.
대용량 정보 통신 선로로 이용되고 있는 단일모드 광섬유에서, 초고속. 장거리 광신호 전송에서 발생하는 색분산(Chromatic dispersion)을 보상하기 위하여 비주기 광섬유 격자(Chirped fiber Bragg grating ; CFG)를 적용하여 그 특성을 조사, 분석 하였다. 10Gbps의 전송 시스템에서 80km 단일모드 광섬유 전송후의 색분산에 의한 광신호 품질 열화 및 CFG에 의한 보상 특성을 측정하기 위하여 BER 과 eye pattern 테스트를 하였다. 또한 기존에 색분산 보상용으로 사용되고 있는 분산 보상 광섬유(Dispersion compensation fiber ; DCF)와 특성 비교을 하였다.
본 논문은 자연이미지에 포함된 텍스트 영역을 찾기 위한 방법으로서 기존에 제안한 색 분산 특징을 이용한 방법에서 분산이 제대로 추출되지 않는 문자 획들에 대한 복원 방법을 제안한다. 이전의 색 분산 특징을 이용한 추출방법에서는 고정된 크기의 수평 및 수직 분간 추출 윈도우를 사용함으로서 문자 획이 두껍거나 긴 경우에는 색 분산이 제대로 추출되지 않는 단점이 있었다. 따라서 본 논문에서는 미 추출된 색 분산을 연결요소 외곽사각형의 기하학적인 정보와 경험적인(Heuristic) 지식을 함께 이용하여 복원하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 다양한 종류의 디지털 카메라와 휴대폰 카메라를 이용해서 취득한 문서 유형의 이미지와 간판, 거리 표지판 등의 자연이미지를 사용하여 테스트 하였으며, 특히 큰 글자를 포함하는 자연이미지에 대해서도 텍스트 추출의 정확성이 향상된 것을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 색분산이 최적으로 보상된 광통신 시스템에서 자기위상변조와 색분산으로 인해 열화되는 신호의 아이페널티에 대해 근사적인 수학식을 유도하였다. 이러한 분석 연구를 통해 최적으로 색분산 보상된 광통신 시스템에서 신호의 왜곡에 대한 근사식을 얻을 수 있다. 우리는 이 근사식의 효용성을 보이기 위해서 이전 연구의 시뮬레이션 결과와 근사식의 결과를 비교하는 결과를 보인다. 본 논문의 결과를 이용하면 복잡한 비선형 시뮬레이션을 통해 얻을 수 있는 광신호의 왜곡에 대해 손쉽게 그 결과를 예측할 수 있으며, 각종 시스템 파라미터가 시스템에 미치는 영향도 쉽게 파악할 수 있다.
초고속 광통신 시스템 구현에 있어서 핵심기술의 하나인 광섬유의 색분산 제어와 함께 그 정확한 측정을 위한 여러 방법들이 연구되어 왔으나, 기존의 방법들은 실험 장치가 복잡하고 광대역의 광원을 필요하므로 저가의 시스템 구현 및 실제적 응용이 어렵다.$^{(1)}$ 실제 시스템에 장착되어 있는 필드에서 응용 될 수 있기 위해서는 소형이며 온도와 같은 외부 환경에 민감하지 않은 시스템을 필요로 한다. 본 연구에서는 실제필드에서의 광섬유에 대한 정확한 색분산 측정을 위한 시스템 개발을 목적으로 이득스위칭된 다모드레이저 및 고분산광섬유(Highly Dispersive Fiber)를 이용한 색분산 측정시스템을 제안한다. (중략)
광증폭 중계방식의 10 Gb/s 광링크에서 신호의 광학적 신호대 잡음비 및 색분삭 보상에 따른 아이 마진 특성을 실험적으로 조사하였다. 실험 결과 시스템 적용을 위해서는 최소한 25dB 이상의 광학적 신호대 잡음비가 요구됨을 알 수 있었다. 그리고 단일모드 광섬유에서 발생하는 색분산을 보상하기 위해 송신기의 프리 처핑과 색분산 보상용 광섬유를 함께 사용하는 광링크에서 잉여 색분산이 0∼+935ps/nm인 경우 최적의 아이 열림과 수신감도를 얻을 수 있었다.
광통신 시스템에서는 제한된 대역폭에서 최상의 성능을 얻기 위해 다양한 신호형태가 사용되고 있다. 그중에서도 CSRZ (carrier-suppressed return-to-zero) 신호는 스펙트럼 효율이 높으면서도 색분산에 대해 비교적 강인한 특성을 지니고 있어 많이 사용되고 있다. 우리는 이러한 CSRZ 신호의 중요성을 파악하고, 이전의 연구에서 CSRZ 신호의 클럭 (clock) 성분을 이용하여 색분산을 감시하는 방법을 제시한 바가 있다. 하지만, 클럭 성분을 이용하여 색분산을 감시하는 방법은 송수신단의 대역폭에 의해 그 영향을 받을 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 CSRZ 신호에서 송수신단의 대역폭이 클럭 성분을 이용한 색분산 감시법에 미치는 영향을 분석하고, 송수신단의 대역폭이 변하더라도 그 성능이 유지될 수 있는 강인한 클럭 추출법을 제시한다.
단일 모드 광섬유의 색분산은 단일 모드 광전송 시스템의 최대전송속도를 제한한다. 이 연구에서는 개별 단일 모드 광섬유의 색분산 및 분산 파라미터로부터 연쇄 접속된 단일 모드 광섬유의 색분산 및 분산 파라미터를 이론적으로 계산하고, 이중 복조법에 의한 측정결과와 비교한다. 계산결과는 측정결과와 거의 일치하며, 영분산파장의 표준편차는 0.77~1.28nm 분산경도는 표준편차는 0.56~0.75PS/km.nm2이며, 영문산 파장의 표준편차는 광섬유의 길이에 반비례함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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