• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권6호
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• pp.793-805
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• 2001

기존 우선 순위 시스템에서는 우선 순위가 높은 패킷이 시스템에서 우선적으로 서비스를 받고 우선 순위가 낮은 패킷은 우선 순위가 높은 패킷이 없을 경우에만 서비스 받도록 되어있다. 그러나 입력 큐잉 시스템에서는 HOL(Head of Line)경쟁에 의해서 우선 순위가 높은 패킷이라도 차단 될 확률이 높다. 따라서 우선 순위가 높은 패킷이 차단됐을 경우라도 우선 순위가 낮은 패킷을 서비스 해 줌으로써 전체적으로 스윗칭 성능을 향상 시킬 수 있다. 본 논문은 고속 스위칭 시스템에서의 우선순위 기반 방식의 성능 분석을 하였다. 스윗칭 시스템 분석은 HOL(Head of line)경쟁 현상에 대한 우선순위 스케쥴링이 미치는 영향을 고려 하였다. 또한 이러한 제어방식을 기반으로 시스템의 최대 처리율, 큐잉 분포현상을 도출 하였다. 입력단 간에 서비스 의존도 때문에 스윗칭 시스템의 정확한 분석은 어려우나 상호 의존성을 갖는다는 가정과 흐름제어 규정을 두어 분석을 하였다. 각각의 입력단에서 보여주는 서비스 향상을 평가 하기위해 큐잉 시스템을 이용 하였다. 윈도우 방식을 고려하지 않고 우선순위 방식에서 정확한 결과를 구하기 위하여 Chen과Guerin[1]가 사용한 방식을 확장 하였다. 더욱이 시스템 구현과 운영 관점에서 우선순위 스윗칭 시스템에 적용하기 위하여 새로운 윈도우 제어방식을 제안한다. 그러므로 우선순위가 낮은 패킷은 지연시간과 처리율을 향상 시킬 수 있다. 성능 향상을 위해 결과치를 비교하여 등가 큐잉시스템을 사용하여 윈도우 방식을 분석 하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권5호
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• pp.18-29
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• 2007

본 논문에서는 다중 패킷을 전송하는 네트워크 제어시스템을 대상으로, 전체 시스템의 안정성 변화를 분석할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. 먼저, 메시지의 최대 시간 지연을 보장할 수 있는 스케쥴링 방식과 데이터 손실을 나타낼 수 있는 이산 스위치 상태방정식을 새롭게 제시하였으며, 이를 이용하여 네트워크 제어시스템과 등가인 비동기 시스템(asynchronous dynamical system)을 유도하였다. 이후, 제어기의 샘플링 주기, 시간 지연, 데이터 전송 성공률, 전송 패킷의 개수에 따라 변화하는 네트워크 제어시스템의 안정성을 판별할 수 있도록 새로운 정리들을 제안하였다. 마지막으로, Batch Reactor 시스템을 대상으로 제안한 정리들을 적용하여 시뮬레이션하고 그 결과를 분석함으로써 본 논문에서 제안한 안정성 분석 방법의 타당성을 입증하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권2호
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• pp.147-155
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• 2005

지난 십여년동안 각 세션에게 대역폭을 공평하게 분배하기 위한 많은 연구가 수행되었다. 이 문제에 있어서 가장 중요한 도전은 확장성 있는 구현(scalable implementation)을 실현하면서도 동시에 높은 공평성을 성취하는 것이다. 여기서 높은 공평성이란 작은 시간 구간에 대해서도 대역폭이 공평하게 분배되는 것이다. 불행히도 현존하는 스케줄링 알고리즘들은 확장성 있는 구현에 문제점이 있거나 혹은 공평성이 철저히 낮다는 결점을 갖고 있다. 본 논문에서 우리는 확장성을 잃지 않으면서도 동시에 합리적인 수준의 공평성을 제공하는 패킷 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 결손을 보완하는 계층적 라운드-로빈 알고리즘이다. 계층적 라운드-로빈 알고리즘은 구현 복잡도가 상수 시간인 반면, 성취할 수 있는 공평성은 PGPS(Packet-by-Packet Generalized Processor Sharing) 알고리즘과 비슷함을 보인다. PGPS 알고리즘은 N을 세션 수라고 할 때 정렬된 우선 순위 큐를 사용하기 때문에 O(log N) 구현 복잡도를 가지므로 확장성이 떨어진다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권9호
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• pp.19-28
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• 2010

IEEE 802.15.4 표준에서는 QoS(Quality-of-Service)를 요구하는 응용프로그램들의 패킷 전송을 보장하기 위해 비경쟁 접근방식에 의한 GTS(Guranted Time Solot) 할당 기법을 지원한다. 그러나 표준에 따른 GTS 할당 기법은 패킷이 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 스케쥴링을 사용해 패킷을 처리함으로서 대역의 낭비가 심하고 채널 사용률을 감소시켜 실질적인 QoS 서비스에 적합하지 못하다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선한 공정 큐잉을 위한 GTS 할당 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 노드의 GTS 할당 요청 횟수(RC, Request Count)와 최근 할당 여부(RA, Recently Allocation)를 이용해 GTS 할당에 대한 불공정성 문제를 해결함으로서 GTS 요청 처리율을 높이고 지연 시간을 감소시킨다. 제안하는 기법의 타당성 및 성능 분석을 위해 수학적 분석 모델을 수립하고, 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 표준과 비교해 데이터 처리율과 채널 사용률 측면에서 효율적임을 보였다.

• 한국경영과학회지
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• 제30권2호
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• pp.29-40
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• 2005

In this research, we propose packet scheduling algorithm considering different QoS characteristics of real-time traffic and non-real-time traffic in the next generation wireless communication system serving the multimedia traffic and a new efficient framing method cooperated with this packet scheduler. When the selected traffic classes of the selected users are transmitted, our proposed framing method can increase the number of serviced traffic classes by mixing the many different traffic classes within one frame considering data rate decided by the allocated AMC (Adaptive Modulation and Coding) option. Using this proposed method, the fairness among the traffic classes can be achieved and the system performance for total throughput and delay can be enhanced. Simulations are performed to analyze the performance of the proposed framing method. Our proposed packet scheduler and framing method will be applied to the next generation multimedia wireless communication system serving many traffic classes.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권7B호
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• pp.1260-1269
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• 2000

TCP 구현의 하나인 Vegas는 RTT 측정값을 바탕으로 혼잡을 인지하며 윈도우 크기 등 혼잡제어를 위한 주요 인자를 결정한다. 이러한 Vegas가 기존 TCP 구현에 비해 우수한 성능과 높은 공평성을 가짐은 여러 논문을 통해 보고되었다. 그런데 우리는 Vegas의 혼잡회피 방안이 TCP 데이터 흐름의 비대칭적 특성을 제대로 반영하지 못하며, 이것이 양쪽 방향 상태를 반영하는 RTT 측정값을 순방향 링크의 상태 해석에 이용하기 때문임을 발견하였다. 우리는 이를 Vegas RTT Ambiguity 문제라 하고, 네트워크 내의 패킷 스케쥴링 방법인 Small Get Priority Queue, TCP Timestamp Options을 이용한 수정 Vegas 구현 등 두 가지 해결 방안을 제시하였다. 우리는 시뮬레이션을 통해 Vegas RTT Ambiguity 문제와 제시한 해결 방안들을 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.405-407
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• 1999

WFQ(Weighted Fair Queuing)은 지연이나 공평성의 특성에 있어서 이상적인 트래픽 스케줄링 알고리즘으로 간주되었다. N세션에 서비스를 제공하는 WFQ 스케줄러의 스케줄링 연산은 각 패킷 전송 시간당 O(n)의 계산 복잡도를 가지며, 구현 또한 복잡하다. Self-Clocked Fair Queuing과 같은 WFQ 알고리즘의 구현을 간단히 하고자 하는 노력은 지연범위나 특성에 영향을 주게 되어 다양한 트래픽이 제공되는 경우 각 트래픽의 공평성을 지원해주지 못한다. 그러므로 지연이나 지연 변이 측면에서 공평성을 지원하고 구현상의 계산 복잡도를 줄인 스케줄링 알고리즘이 필요하게 되었다. ATM 다중화기의 셀 스케줄링 알고리즘 역시, ATM의 특성상 다양한 특성의 서비스를 제공하기 위해서, 다양한 특성의 트래픽에 대한 공평성을 제공하는 새로운 알고리즘의 연구가 필요하다. 이 논문에서는 ATM 스위치 내의 다중화기에서 사용되는 새로운 셀 스케줄링 알고리즘을 제안하고 실험을 통해 이 알고리즘의 성능을 검증하고자 한다. 이 알고리즘은 여러 개의 우선 순위 큐를 갖고, 각 우선순위 큐마다 스케줄링 연산이 O(1)의 계산 복잡도를 갖는 Parallel Priority Queuing 알고리즘이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2001년도 춘계학술발표논문집 (상)
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• pp.491-494
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• 2001

IP 망에서 Qos(Quality of Service)를 보장하기 위하여 요구되는 것이 수락 제어이다. 기존의 수락 제어 메커니즘은 크게 RSVP(Resource Reservation Protocol) 시그널링 방법과 MBAC(Measurement Based Admission Control)로 분류된다. 첫번째 방법의 경우 코어 망에서 각 플로우마다 상태를 유지해야 하는 확장성 문제때문에 적용이 쉽지 않고, 두 번째 방법의 경우 긴 경로를 가진 플로우의 경우 짧은 경로를 가진 플로우에 비해 블록킹 확률이 높아지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 IP 코어 망에서 사용자의 QoS 요구사항과 서로 다른 경로상의 플로우간 블록킹 확률의 공평성을 위한 TPED MBAC(Two-Phase Edge-to-Edge Distributed Measurement Based Admission Control) 메커니즘을 제안한다. 이 MBAC 메커니즘은 수락 제어를 Quantitative Provisioning 단계와 Qualitative Provisioning 단계로 나누어 수행하며 프로빙 패킷 전송을 위해 홉 카운터에 기반 한 WRR(Weighted Round-Robin) 스케쥴링을 적용함으로써 각 플로우간의 블록킹 확률의 공평성을 제어할 수 있는 메커니즘이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권9A호
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• pp.702-709
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• 2003

본 논문에서는 블루투스(Bluetooth) 시스템에서의 각 마스터-슬레이브 쌍(Master-Slave pair)에 대한 수율 (throughput)과 지연(delay), 즉 형평성(fairness) 측면 모두를 고려한 효율적인 QoS (Quality of Service) 기반 MAC (Medium Access Control) 스케쥴링(scheduling) 알고리즘을 제안한다. 특히 기존에 제안한 T-D PP (Throughput-Delay Priority Policy) 방식[6]의 단점을 보완하여 이에 대한 성능 개선이 이루어진 수정된 T-D PP 방식, 즉 MTDPP (Modified T-D PP) 알고리즘을 제안한다. 블루투스가 마스터 중심의 TDD (Time Division Duplex) 방식으로 동작하며 기본적으로 라운드로빈(Round Robin) 방식의 스케쥴링을 수행하므로 전송할 큐(queue)에 데이터가 없는 경우에도 POLL 및 NULL 패킷(packet)으로 인한 슬롯(slot) 낭비가 발생한다. 이러한 링크 낭비 문제를 해결하기 위해 많은 알고리즘들이 제안되어 왔고, 그 중 큐 상태 기반 우선순위(priority)방식과 저전력 모드(low power mode) 기반의 알고리즘이 비교적 좋은 성능을 보인다. 하지만 이들은 트래픽(traffic) 특성에 따라 일정하지 않은 성능을 나타내며, 추가적인 계산과정과 시그널링(signaling) 오버헤드(overhead)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 놀은 수율과 낮은 지연을 보장하는 새로운 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해 적절한 파라미터(parameter)의 선택이 기존의 방식에 비해 전반적인 성능의 향상을 가져옴을 보인다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제5권8호
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• pp.2013-2026
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• 1998

Passive star형 광상호연결망에서는 송신노드에서 특정 파장을 사용하여 패킷을 방송하면 해당 노드에서 선택적으로 수신하는 방식(broadcast-and-select)으로 노드간의 패킷전달이 이루어진다. 이때, 모든 노드는 임의의 파장에 대하여 가변적인(tunable) 송신기와 고정적인(fixed-wavelength) 수신기를 각각 하나씩 가지고 있다고 가정하고, 전체 노드의 개수와 파장분할다중화(wavelength division multiplexing)에 의해 동시에 사용할 수 있는 파장의 개수를 각각 N과 k라 정의한다. 임의의 노드간에 모든 패킷의 길이가 항상 일정하여 하나의 패킷 송수신이 완료되는 시간을 단위시간(unit time)으로 할 때, 송신기의 파장을 다른 파장으로 변환하기 위한 지연시간(tuning delay)을 $\delta$로 나타내기로 한다. 본 논문에서는 송신노드와 수신노드가 동일한 경우를 제외한 all-to-all 방송을 위한 최적 송수신 스케쥴의 주기(cycle length)는 $max[[{\frac{N}{k}](N-1)}]$,$k\delta$$+N-1$이상임을 증명하고, N-1이 $\kappa$ 로 나누어 떨어지는 경우이거나 또는 $[\frac{N}{k}](N-1)$ > $\kappa\delta$+N-1인 경우에 최적의 송수신 스케쥴(optimal transmission schedules)을 구하는 새로운 알고리즘을 제안하였다.