대화형 멀티미디어 정보교환을 위한 MHEG 엔진

정광수(CHUNG Kwangsue),최양희(Choi Yanghee) 한국정보과학회 데이터베이스 소사이어티 1995 데이타베이스 연구 Vol.11 No.2

무선 네트워크에서 스트리밍 서비스의 품질향상을 위한 Cross-layer 기반 적응적 전송률 조절 기법

김수정,정광수,Kim, Sujeong,Chung, Kwangsue 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.7

무선 네트워크에서 TFRC (TCP-Friendly Rate Control)는 불안정한 채널 특성으로 인해 발생하는 손실을 모두 혼잡 손실로 인지할 뿐만 아니라, 링크 계층에서의 재전송 기법과 채널 경쟁 오버헤드로 인해 증가된 RTT(Round Trip Time)를 적용할 경우 전송 성능이 저하된다. 본 논문에서는 무선 네트워크 환경에서 스트리밍 서비스의 품질 향상을 위한 Cross-layer 기반의 적응적 전송률 조절 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 TFRC의 전송률 향상을 위해 새로운 RTT 측정 및 패킷 손실 구별 기법을 적용하였다. 실험을 통해 제안한 기법을 적용한 TFRC의 전송 성능이 향상됨을 확인하였다. TFRC(TCP-Friendly Rate Control) has a performance degradation in wireless networks because it performs congestion control by judging all the losses occurred in wireless networks as a congestion indicator. It is also degraded by the increased Round Trip Time(RTT) due to packet retransmission and contention overhead in the link layer. In this paper, we propose an adaptive rate control scheme based on cross-layer to improve the quality of streaming services in the wireless networks. It provides new RTT estimation and loss discrimination methods to improve transmission rate of TFRC. The simulation results show that the proposed scheme can improve the performance of TFRC.

광대역 무선 네트워크에서 효율적인 멀티미디어 전송을 위한 혼잡 제어 기법

이은재,정광수,Lee, Eunjae,Chung, Kwangsue 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.7

광대역 무선 네트워크 환경에서 TCP의 혼잡 제어 알고리즘은 미디어 스트리밍 서비스가 요구하는 대역폭 및 지연 한계를 보장하기 어렵다. 본 논문에서는 효율적인 멀티미디어 전송을 위한 혼잡 제어 기법인 COLO TCP(Concave Increase Slow Start Logarithmic Increase Congestion Avoidance TCP)를 제안하였다. COLO TCP는 저속증가 (Slow Start) 구간에서 오목 증가 (Concave Increase) 알고리즘을 적용하여 다량의 패킷 손실을 방지한다. 혼잡회피 (Congestion Avoidance) 구간에서는 패킷 손실 이후 감소된 혼잡 윈도우를 빠르게 복구하는 로그 증가(Logarithmic Increase) 알고리즘을 사용한다. 또한 높은 네트워크 활용도와 패킷 손실률의 감소를 위해 가산 증가(Additive Increase) 알고리즘과 적응 감소 (Adaptive Decrease) 알고리즘을 적용하였다. 실험 결과를 통해 COLO TCP가 효율적인 멀티미디어 데이터 전송이 가능한 것을 확인하였다. TCP does not ensure the bandwidth and delay bound required for multimedia streaming services in broadband wireless network environments. In this paper, we propose a new congestion control scheme for efficient multimedia transmission, called COLO TCP (Concave Increase Slow Start Logarithmic Increase Congestion Avoidance TCP). The COLO TCP prevents the burst packet loss by applying the concave increase algorithm in slow start phase. In the congestion avoidance phase, COLO TCP uses the logarithmic increase algorithm that quickly recovers congestion window after packet loss. To highly utilize network bandwidth and reduce packet loss ratio, COLO TCP uses additive increase algorithm and adaptive decrease algorithm. Through simulation results, we prove that our COLO TCP is more robust for random loss. It is also possible for efficient multimedia transmission.

UHF대역에서 LTE와 DTV간 간섭 평가를 통한 공유 방안 연구

김대중,정광수,Kim, Daejung,Chung, Kwangsue 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.4

According to the shut-down of Analog TV service on 30th. December, 2012, UHF Digital Dividend Band (698~806MHz) could be used for Mobile service such as LTE(Long Term Evolution). In the condition that this band is allocated for LTE service, Interference evaluation between LTE and adjacent DTV service was carried out, using LTE-A system-level simulator which was developed for simulation of IMT-Advanced technology. If LTE service be commercialized in this band, this study proposes the coexistence condition through the interference evaluation such as the effects not only to DTV receiver from LTE terminal but also to LTE base station from DTV transmitter. It is expected that the coexistence condition by these studies will be applied to network algorism for IMT-Advanced system in this band. 2012년 12월 30일에 아날로그 TV 방송이 종료됨에 따라 UHF 디지털 여유 대역(698-806MHz)이 LTE(Long Term Evolution)와 같은 이동통신용으로 활용이 가능해졌다. 본 대역이 LTE로 할당되었다고 가정하고 IMT-Advanced 기술 평가를 위하여 개발한 LTE 어드밴스트 시스템 레벨 시뮬레이터를 이용하여 LTE와 인접 DTV 대역과의 간섭 평가를 수행하였다. UHF 디지털 여유대역에 LTE가 서비스 될 경우 LTE 단말이 DTV 수신기에 주는 간섭과 DTV 송신기가 LTE 기지국에 간섭 평가를 통해 공유 조건을 연구결과로 제시한다. 아울러 연구결과에 의한 공유조건은 본 대역에서 LTE 시스템이 구현될 때 네트워크 제어 알고리즘에 활용가능하다.

2.1GHz대역에서 LTE-Advanced 서비스를 위한 인접대역과의 간섭평가 및 양립방안 연구

김대중,정광수,Kim, Daejung,Chung, Kwangsue 한국정보통신학회 2014 한국정보통신학회논문지 Vol.18 No.1

현재 이동통신3사가 보유한 총 주파수는 390MHz에 이르지만 LTE 데이터 트래픽의 경우 1년 기준으로 약 6배가량 증가하고 있는 상황에서 폭증하는 트래픽을 감당하기 위해서는 좀 더 많은 주파수 확보가 필요하다. 2.1GHz 대역은 주파수 특성, 대역의 연속성 측면에서 이동통신용 주파수로 이용할 가치가 있다. 본 논문에서는 2.1GHz 대역을 LTE-Advanced로 활용하기 위해 인접 지역과의 양립을 위한 국제법규를 분석하였다. 또한, 간섭평가를 실시하고 그 결과 값 도출을 통해 인접 대역과 양립 가능함을 증명하였다. Currently, the three major Korean mobile operators hold a total of 390MHz of bandwidth, but at the current data traffic increase of almost 6 times per year, more frequency bandwidth should be secured in order to meet the exploding data traffic in the future. It is believed that 2.1GHz frequency band is suitable for mobile communication in the light of frequency characteristics and continuity of the band. In this paper, we perform compliance analysis with the international radio regulation for coexistence with the adjacent region in order to use 2.1GHz band for LTE-Advanced. In addition, we verify that 2.1GHz band can coexist with the adjacent band by conducting an interference evaluation.

CoAP 기반의 스트리밍 환경에서 사용자 체감품질 향상을 위한 전송량 조절 기법

강현수,박지우,정광수,Kang, Hyunsoo,Park, Jiwoo,Chung, Kwangsue 한국정보과학회 2017 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.44 No.12

최근 사물인터넷 이용자수의 증가에 따라 IETF(Internet Engineering Task Force)에서 CoAP(Constrained Application Protocol) 표준을 발표하면서 활발한 연구가 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 자원이 제한적인 사물인터넷 환경에 맞게 전송 단위인 블록을 한 개씩 전송하기 때문에, 낮은 전송량으로 인한 버퍼 언더플로우의 발생으로 스트리밍 서비스에 적용되기 어렵다. 제안하는 기법은 전체 메시지 중 CON(Confirmable) 메시지의 비율을 적응적으로 조절하여 정확한 네트워크 상황을 예측하고, 이를 기반으로 버퍼 점유율, 콘텐츠 다운로드율을 이용하여 블록의 개수를 결정한다. 따라서 버퍼 언더플로우에 의한 재생 끊김을 완화하여 사용자 체감품질을 향상시킨다. 실험 결과를 통하여 제안하는 기법이 네트워크 상황에 따른 전송량 조절로 인해 사물인터넷 스트리밍 환경에서 버퍼 언더플로우 문제를 해결함을 확인하였다. Recently, as the number of Internet of Things users has increased, IETF (Internet Engineering Task Force) has released the CoAP (Constrained Application Protocol). So Internet of Things have been researched actively. However, existing studies are difficult to adapt to streaming service due to low transmission rate that result from buffer underflow. In other words, one block is transmitted one block to client's one request according to the internet environment of limited resources. The proposed scheme adaptively adjusts the rate of CON(Confirmable) message among all messages for predicting the exact network condition. Based on this, the number of blocks is determined by using buffer occupancy rate and content download rate. Therefore it improves the quality of user experience by mitigating playback interruption. Experimental results show that the proposed scheme solves the buffer underflow problem in Internet of Things streaming environment by controlling transmission rate according to the network condition.

가상화 서비스의 QoS 보장을 위한 네트워크 적응적인 전송 구조 설계

김수정,주광성,정광수,Kim, Sujeong,Ju, Kwangsung,Chung, Kwangsue 한국정보통신학회 2013 한국정보통신학회논문지 Vol.17 No.7

Virtualization service processes all operation including the data creation, storing, and disposal in a server and transmits processed data as the streaming media form. Therefore, client can use the same environment as the traditional desktop environment without considering the type of device. Virtualization service should consider not only the video quality but also the delay bounds and continuity of video playback for improving the user perceived Quality of Service(QoS) of streaming service. In this paper, we propose a network-adaptive transmission architecture that focuses on guaranteeing QoS requirements for virtualization service. In order to provide those, the proposed architecture have the transmission rate adaptation function based on available bandwidth and the content bit-rate control function based on sender buffer state. Through each function, proposed architecture guarantee the delay bounds and continuity of virtualization contents playback. The simulation results show that proposed network-adaptive transmission architecture provides a improve performance of throughput and transmission delay. 가상화 서비스는 데이터의 생성, 저장, 폐기 등의 모든 과정과 연산을 서버에서 처리하며, 클라이언트에게 스트리밍 미디어 형태로 전송한다. 따라서, 클라이언트는 단말의 타입에 구애받지 않고 기존 데스크톱 환경과 동일한 환경을 이용할 수 있다. 이러한 가상화 서비스의 사용자 체감 품질을 만족시키기 위해서는 영상 품질 이외에도 재생연속성과 재생지연한계를 고려해야 한다. 본 논문에서는 가상화 서비스의 QoS를 보장하기 위한 네트워크 상황에 적응적인 가상화 콘텐츠 전송 구조를 제안한다. 제안하는 가상화 콘텐츠 전송 구조는 네트워크의 가용 대역폭을 고려한 전송률 조절 기능과 송신 버퍼 상태를 고려한 콘텐츠 비트율 조절 기능이 있으며, 각 기능을 통해 가상화 콘텐츠의 재생지연한계와 가상화 콘텐츠의 재생 연속성을 보장한다. 실험을 통해 제안하는 가상화 콘텐츠 전송 구조가 패킷 손실률과 전송 지연 등의 측면에서 성능이 향상되는 것을 확인하였다.

대화형 비디오 서비스를 위한 CORBA 기반의 분산 플랫폼

정형석(Hyungseok Chung),정광수(Kwangsue Chung),손승원(Seungwon Son) 한국정보과학회 1997 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.1997 No.4

멀티미디어 정보 객체 교환을 위한 MHEG 엔진의 설계 및 구현

정형석(Hyeongseok Chung),정광수(Kwangsue Chung) 한국정보과학회 1995 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.1 No.1

본 논문에서는 대용량, 고가의 멀티미디어 정보들의 재사용성 및 상호 교환성을 높이기 위한 멀티미디어 정보 부호화 방식으로 MHEG (Multimedia/Hypermedia information coding Expert Group) 규격을 채택하여, 이들 MHEG 부호화 정보들을 효율적으로 생성, 가공, 해석하는 MHEG 엔진을 설계, 구현하였다. MHEG 엔진은 통신 모듈 및 효현 서버와 상호 동작하여 멀티미디어 서버의 실시간 대화형 정보 제공 기능을 수행하는 멀티미디어 서버의 핵심 요소이다. 설계된 MHEG 엔진근 크게 ASN.1 (Abstract Syntax Notation One) 인코더/디코더, 객체 관리자, 인터프리터 등의 기능 모듈로 구성된다. ASN.1 인코더/디코더는 멀티미디어 정보 객체의 부호화, 복호화 기능을 담당하며, 객체 관리자는 저장 장치 및 메모리 상에 존재하는 정보객체를 관리한다. 인터프리터는 정보 객체들 간의 시, 공간적 동기화 관계 및 하이퍼링크 관계를 해석한다. 구현된 MHEG 엔진의 기능을 검증하기 위하여 여러 가지의 프레젠테이션 시나리오를 구성하였으며, 이를 바탕으로 시험용 정보 객체들을 저작하였다. 이들 정보 객체들을 이용하여 MHEG 엔진이 멀티미디어 동기화 관계와 하이퍼미디어 링크 관계를 정확히 해석하고 처리하는 것을 확인하였다. In this paper, we adopt the MHEG(Multimedia/Hypermedia information coding Expert Group) standard as an interchange format for enhancing the reusability and interchangeability of the multimedia data. We also design the MHEG engine that creates, processes and interprets the multimedia information objects encoded on the basis of the MHEG standard. The MHEG engine, which interacts with the communication module and the presentation server to provide real-time interactive multimedia data services, is a core element of the multimedia server. The proposed MHEG engine consists of three functional modules, ASN.1 Encoder/Decoder, Object Manager and Interpreter. The ASN.1 Encoder/Decoder encodes or decodes the multimedia information objects and the Object Manager manages the information objects in a memory or in a storage device. The Interpreter interprets temporal, spacial relationships and hyperlink relationships between information objects. To test the functionality of the implemented MHEG engine, we generate several MHEG test objects according to several presentation scenarios and examine the MHEG engine to interpret and process them correctly.

분산환경에서 오디오 / 비디오 스트림 제어 및 관리 서비스 인터페이스 설계 및 구현

정형석(Hyungseok Chung),김종현(Jonghyun Kim),최상기(Sangki Choi),정광수(Kwangsue Chung) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1A

본 논문에서는 분산환경에서 연속 미디어 데이터를 제어하기 위한 스트림 인터페이스, 스트림 전달을 위한 플로우 설정 및 해제 기능을 제공하는 세션 인터페이스를 설계하고 구현한다. 구현된 인터페이스들은 OMG IDL로 기술되었으며, CORBA 분산처리 플랫폼 상에서 운용되는 서비스 객체 형태로 구현된다. 스트림 인터페이스는 스트림 서비스 객체와 클라이언트간의 스트림 제어를 위한 play, stop, resume, reset, jump 등의 오퍼레이션을 정의하며, 세션 인터페이스는 서버로부터 클라이언트로의 스트림 전달 경로를 설정하고 해제하기 위한 오퍼레이션을 정의한다. 이들 인터페이스는 디렉토리, 파일 인터페이스 등과 함께 사용되어 멀티미디어 정보검색 서비스를 위한 분산 멀티미디어 플랫폼을 구성한다.