• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.806-817
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• 2016

Opportunistic routing (OR) has been proposed as a viable approach to improve the performance of wireless multihop networks with lossy links. However, the exponential growth of the bandwidth-sensitive mobile traffic (e.g., mobile video streaming and online gaming) poses a great challenge to the performance of OR in term of bandwidth guarantee. To solve this problem, a novel mechanism is proposed to opportunistically forwarding data packets and provide bandwidth guarantee for the bandwidth-sensitive traffic. The proposal exploits the broadcast characteristic of wireless transmission and reduces the negative effect of wireless lossy links. First, the expected available bandwidth (EAB) and the expected transmission cost (ETC) under OR are estimated based on the local available bandwidth, link delivery probability, forwarding candidates, and prioritization policy. Then, the policies for determining and prioritizing the forwarding candidates is devised by considering the bandwidth and transmission cost. Finally, bandwidth-aware routing algorithm is proposed to opportunistically delivery data packets; meanwhile, admission control is applied to admit or reject traffic flows for bandwidth guarantee. Extensive simulation results show that our proposal consistently outperforms other existing opportunistic routing schemes in providing performance guarantee.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제7권2호
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• pp.241-260
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• 2011

In earlier days, most of the data carried on communication networks was textual data requiring limited bandwidth. With the rise of multimedia and network technologies, the bandwidth requirements of data have increased considerably. If a network link at any time is not able to meet the minimum bandwidth requirement of data, data transmission at that path becomes difficult, which leads to network congestion. This causes delay in data transmission and might also lead to packet drops in the network. The retransmission of these lost packets would aggravate the situation and jam the network. In this paper, we aim at providing a solution to the problem of network congestion in mobile ad hoc networks [1, 2] by designing a protocol that performs routing intelligently and minimizes the delay in data transmission. Our Objective is to move the traffic away from the shortest path obtained by a suitable shortest path calculation algorithm to a less congested path so as to minimize the number of packet drops during data transmission and to avoid unnecessary delay. For this we have proposed a protocol named as Congestion Aware Selection Of Path With Efficient Routing (CASPER). Here, a router runs the shortest path algorithm after pruning those links that violate a given set of constraints. The proposed protocol has been compared with two link state protocols namely, OSPF [3, 4] and OLSR [5, 6, 7, 8].The results achieved show that our protocol performs better in terms of network throughput and transmission delay in case of bulky data transmission.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2098-2117
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• 2012

This paper jointly investigates the bandwidth allocation, transmission strategy and relay positions for two-way transmission aware cellular networks with network coding (NC). Our goal is to minimize the transmission power of mobile terminals (MTs). Consider a cellular system, where multiple MTs exchange information with their common base station, firstly, we propose an efficient bandwidth allocation method and then give a transmission strategy for each MT to determine whether to use relay stations (RSs) for its two-way transmission with the BS or not. To further improve the system performance, the optimal positions of RSs are also jointly discussed. A GA-based algorithm is presented to obtain the optimum positions for RSs. Besides, the impacts of frequency reuse on MT's transmission power and system spectral efficiency (SE) under different number of relays are also discussed in our work. Numerical results show that the proposed NC aware scheme can extend MTs' battery life at least 6% more than traditional method.

• 스마트미디어저널
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• 제4권3호
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• pp.38-43
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• 2015

스마트 단말(스마트폰, 태블릿 PC 등)들의 수가 증가함에 따라, 사용자들 간의 멀티미디어 콘텐츠 공유도 증가하고 있다. 스마트 단말 사용자들은 사용자 간 멀티미디어 콘텐츠 전송을 위해서 개별 앱들을 사용하고 있다. 하지만, WiFi나 3G에 연결되어 있는 단말들은 NAT(Network Address Translator)를 사용해 인터넷에 연결되기 때문에 단말 간의 직접적인 연결이 불가능하다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해서, 본 논문에서는 추가적으로 서버를 활용하지 않고 거리의 제약이 없도록 푸시 서비스 기반의 파일 전송 기법을 제안하고 있다. 두 번째로, 수신 단말의 링크 대역폭을 기반으로 송신 단말의 전송량을 조절하는 혼잡 제어 기법을 제안하고 있다. 세 번째로, 서로 다른 대역폭을 가진 송신자들을 위해 대역폭 인지 기반 전송 기법을 제안하고 있다. 마지막으로 본 논문에서는 앱을 구현하고 스마트 단말을 이용해 실험을 수행함으로써, 제안하는 기법의 성능을 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권6호
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• pp.764-775
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• 2003

차등 서비스 네트워크(Diffserv network)의 확신 서비스(Assured Service)에 대한 기존 연구는 TCP 플로우의 RTT(Round Trip Time) 및 계약한 목표 전송률(CTR: Committed Target Rate)에 따른 전송률 분배의 공평성에 대한 고려가 부족하다. 본 논문에서는 기존 연구에서의 문제점들을 개선한 TRA3CM(Target rate and RTT Aware 3 Color Marker) 메커니즘을 제안한다. TRA3CM에서는 평균 전송률을 예측하기 위한 시간 창 길이로 RTT를 이용하며, 3색 마킹을 제공하고, RTT와 목표 전송률을 동시 고려하여 집합 플로우들 사이에 공평하게 전송률을 분배할 수 있다. 또한 under-provisioned 네트워크에서도 RTT의 영향을 완화시켜 집합 플로우들 사이에 공평성을 보장하고 있다. 기존 방식들과 비교한 결과 제안한 TRA3CM은 RTT의 영향을 완화시키는 데 있어 좋은 성능을 보이며, 목표 전송률에 비례하는 전송률 제공에서도 우수한 성능을 확인할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권8호
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• pp.3856-3872
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• 2018

HTTP-based adaptive streaming (HAS) has recently been widely deployed on the Internet. In the HAS system, a video content is encoded at multiple bitrates and the encoded video content is segmented into small parts of fixed durations. The HAS client requests a video segment and stores it in the playout buffer. The rate adaptation algorithm employed in HAS clients dynamically determines the video bitrate depending on the time-varying bandwidth. Many studies have shown that an efficient rate adaptation algorithm is critical to ensuring quality-of-experience in HAS systems. However, existing algorithms have problems estimating the network bandwidth because bandwidth estimation is performed on the client-side application stack. Without the help of transport layer protocols, it is difficult to achieve accurate bandwidth estimation due to the inherent segment-based transmission of the HAS. In this paper, we propose an alternative approach that utilizes the playout buffer occupancy rather than using bandwidth estimates obtained from the application layer. We start with a queueing analysis of the playout buffer. Then, we present a buffer-aware rate adaptation algorithm that is solely based on the mean buffer occupancy. Our simulation results show that compared to conventional algorithms, the proposed algorithm achieves very smooth video quality while delivering a similar average video bitrate.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권7호
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• pp.363-369
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• 2006

데이타 그리드 상의 빈번한 대용량의 파일 전송으로 급격히 증가하는 트래픽에 따른 대역폭 관리는 이제 네트워크 운영에서 필수적인 요소로 인식되고 있다. 본 논문에서는 TCP 버퍼 튜닝 연구를 통해 대역폭을 조정하는 기존의 연구를 바탕으로 TCP 계층의 자원을 제어함으로써 QoS를 보장하는 새로운 기법을 제안한다. 일반적으로 QoS솔루션은 IP 계층이나 링크 계층에서 네트워크 자원을 관찰하고 관리 하지만, 본 논문에서는 네트워크 상위 계층인 TCP 계층에서 네트워크 자원을 제어한다. 그 결과 각 사용자에게 부여된 권한에 따라 서로 다른 대역폭을 사용할 수 있도록 효율적으로 조절할 수 있다. 이는 네트 워크 자원관리와 과금에 새로운 패러다임을 제공할 것으로 기대한다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제21권1호
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• pp.82-87
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• 2015

HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 HTTP 적응적 스트리밍 기술은 VBR 비디오 전송에 대한 고려가 부족하여, 스트리밍 서비스의 QoE가 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해, CB-DASH (Content and Buffer-aware DASH)라는 DASH 기반의 새로운 품질 적응 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 비디오의 VBR 특성과 클라이언트 버퍼 상태를 고려하여 비디오 품질을 조절한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 기법의 정확한 대역폭 예측 및 QoE 향상을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권6호
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• pp.732-744
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• 2005

차등서비스 네트워크(Diffserv Network)의 AE 서비스(Assured Forwarding Service)에 대한 기존 연구는 전송률 분배에서 RTT(Round Trip Time), 목표 전송률(Target Rate), UDP의 영향 등에 대한 고려가 부족하며, UPN(Under-Provisioned Network) 상황에서는 최선형 서비스처럼 동작하는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 tmTRA3CM(tcp-microflow based Target rate and RTT Aware Three Color Marker), um3CM(udp-microflow based Three Color Marker), TRBD(Target Rate Based Dropping) 기법 및 목표 전송률 조정함수 등으로 구성되는 PFDSA (Proportionally Fair Differentiated Service Architecture)를 제안하였다. ns 시뮬레이터를 이용한 PFDSA와 기존 방식들의 비교 분석 결과, 제안한 PFDSA는 RTT 및 UDP 영향 제거, 목표 전송률에 비례하는 대역분배 및 UPN 상황에서의 공평한 대역분배 기능이 기존 방식에 비해 우수함을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권8호
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• pp.342-352
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• 2021

Multicast Routings is a big challenge due to limitations such as node power and bandwidth Mobile Ad-hoc Network (MANET). The path to be chosen from the source to the destination node requires protocols. Multicast protocols support group-oriented operations in a bandwidth-efficient way. While several protocols for multi-cast MANETs have been evolved, security remains a challenging problem. Consequently, MANET is required for high quality of service measures (QoS) such infrastructure and application to be identified. The goal of a MANETs QoS-aware protocol is to discover more optimal pathways between the network source/destination nodes and hence the QoS demands. It works by employing the optimization method to pick the route path with the emphasis on several QoS metrics. In this paper safe routing is guaranteed using the Secured Multicast Routing offered in MANET by utilizing the Ant Colony Optimization (ACO) technique to integrate the QOS-conscious route setup into the route selection. This implies that only the data transmission may select the way to meet the QoS limitations from source to destination. Furthermore, the track reliability is considered when selecting the best path between the source and destination nodes. For the optimization of the best path and its performance, the optimized algorithm called the micro artificial bee colony approach is chosen about the probabilistic ant routing technique.