• 제목/요약/키워드: Bandwidth guarantee

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Opportunistic Routing for Bandwidth-Sensitive Traffic in Wireless Networks with Lossy Links

  • Zhao, Peng;Yang, Xinyu
    • 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.

광 버스트 스위칭망에서 최소 대역폭 보장 (Minimum Bandwidth Guarantee for Optical Burst Switching Networks)

  • 오승훈;김영한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권10호
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    • pp.59-66
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    • 2003
  • 본 논문에서는 다수 트래픽 클래스들에게 최소 대역폭을 보장해 줄 수 있는 광버스트스위칭 (Optical Burst Switching, OBS) 기법을 제안한다. 현재까지 제안되었던 QoS (Quality of Service) 관련 OBS 기법들은 클래스간 차별화는 가능하였으나 여러 클래스들이 존재하는 경우 하위 우선순위의 트래픽 클래스는 상급 클래스와 충돌로 최소 대역폭을 보장해 주진 못 하였다. 본 논문에서는 클래스별로 데이터 채널의 일정 시간구간을 할당하여, 최소한 그 영역에서는 최상급 클래스보다도 높은 우선순위를 부여하여 최소 대역폭을 보장받도록 하였다. 이런 동작을 효율적으로 가능하게 하기 위해서 새로운 버스트 어셈블리 알고리즘과, 데이터 채널의 시간영역을 관리방법을 제안한다. 또한 제안된 기법의 단대단 지연시간과 성능을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

Ad-Hoc Network을 위한 QoS 프레임웍 (A QoS Framework for Ad-Hoc Networks)

  • 김준형;모상덕;정광수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권2호
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    • pp.134-146
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    • 2005
  • Ad-Hoc Network의 실용화에 대한 기대가 커짐에 따라 다양한 응용의 안정적인 서비스를 위해 005의 지원을 위한 연구가 필요하게 되었다. Ad-Hoc Network에서 005를 지원하기 위한 기존의 연구들은 정량적인 서비스를 보장하기 어렵거나, 네트워크 오버헤드를 발생시키는 문제점을 가지고 있었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 QFAN(QoS Framework for Ad-hoc Networks)을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 QFAN은 네트워크 오버헤드를 최소화하면서 실시간 트래픽의 최소 대역폭을 보장할 수 있다 그리고 실시간 트래픽과 최선형 트래픽간의 잉여 대역폭에 대한 공정분배를 통해 대역폭 불균형 문제를 해결할 수 있다. 제안된 프레임웍을 실제 적용하기 위해서 TiRe(Tiny Reservation)과 ADR(Adaptive Drop Rate) 컨트롤 알고리즘을 설계하였다. 시뮬레이션을 통해 실시간 트래픽의 최소 요구 대역폭을 만족시키면서, 실시간 트래픽과 최선형 트래픽이 잉여 대역폭을 공정 분배하는 것을 확인 할 수 있었다.

보호 스위칭에 의한 경로 설정에 있어서 서비스 보장을 위한 복구 경로의 소비 대역 분석 (Analysis of the Bandwidth Consumed by Restoration Paths for Service Guarantee in the Protection Switching Scheme)

  • 이황규;홍석원
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권2호
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    • pp.155-162
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    • 2003
  • 빠른 복구 시간과 함께 서비스의 보장은 망의 신뢰성을 보장하는데 있어서 주요한 목표이다. 보호 스위칭 방식에 의하여 특정 서비스를 요구하는 세션의 서비스 품질을 보장하는 한 가지 방법은 작업 경로를 설정할 때 작업 경로의 대역을 보장하는 복구 경로를 함께 설정하는 것이다. 작업 경로의 대역을 보장할 수 있는 복구 경로를 설정할 때 다른 작업 경로에 대한 복구 경로의 대역을 서로 공유하면 대역의 소비를 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 보호 스위칭에 의한 복구 경로 설정에 있어서 작업 경로상에 최대로 할당된 링크의 대역을 기반으로 복구 경로의 공유 대역을 결정하는 방안을 설명한다. 그리고 이러한 단순 공유 방안의 문제점과 원인을 지적하고 이것을 실제망에 적용했을 때의 결과를 시뮬레이션을 통해서 보여준다. 그리고 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 링크 데이터베이스를 통한 완전 공유를 구현할 수 있는 방안을 제시하고 그 결과를 보여준다.

미디어 스트리밍에서 일정한 QoS보장을 위한 네트워크 적응적 프리페칭 기법 (Network Adaptive Prefetching for Constant QoS Guarantee in Media Streaming)

  • 이좌형;정인범
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제15C권6호
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    • pp.547-556
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    • 2008
  • 최근 컴퓨팅 기술과 네트워크 기술의 발전으로 초고속 인터넷의 보급되고 있지만 인터넷에서 높은 대역폭을 필요로 하는 미디어를 스트리밍하는 것은 아직 매우 어려운 일이다. 기존의 인터넷 기반 스트리밍에 관한 연구들에서는 네트워크의 변화에 따라 적응적으로 QoS(Quality of Service)를 조절하는 기법들을 제시하여 왔다. 하지만 이는 서비스 제공자 입장에서의 문제 해결이며 네트워크 상태에 상관없이 일정한 QoS를 원하는 사용자에게는 적합하지 않다. 본 논문에서는 네트워크 상태에 따라 적응적으로 동작하는 프리페칭을 통하여 일정한 QoS를 보장하고자하는 NAP(Network Adaptive Prefetching)기법을 제안한다. 제안하는 NAP기법은 네트워크의 가용한 대역폭이 높을 경우 프레임 재생율보다 빠르게 프레임을 전송시키는 방식으로 프리페칭을 한다. 이렇게 프리페칭된 프레임은 대역폭이 낮아지는 경우에 QoS를 일정한 수준으로 유지하는데 사용된다. 실험을 통하여 비디오 스트림의 특성을 분석하였으며 이를 바탕으로 네트워크 상태에 따라 적응적으로 프리페칭을 함으로써 기존 방식에 비해 QoS를 일정하게 유지할 수 있음을 보였다.

SVC 비디오 스트리밍 서비스의 체감 품질 보장을 위한 품질 적응 기법 (A Quality Adaptation Scheme to Guarantee the Quality of Experience on SVC Video Streaming Services)

  • 고상기;정광수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권10호
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    • pp.975-979
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    • 2010
  • 기존의 스트리밍 품질 적용 기법들은 네트워크의 혼잡상황에서 네트워크의 안정성을 향상시키는데 반해 스트리밍 서비스의 빈번한 재생품질 변화로 인해 사용자에게 제공되는 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장하지 못한다. 본 논문에서는 SVC(스케일러블 비디오 코딩) 비디오 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장하기 위해, 네트워크 상태 변화를 고려한 스트리밍 품질 적응 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 미디어 특성을 고려한 가용대역폭 측정 기법을 이용하여 네트워크의 가용대역폭을 측정하고, 측정된 가용대역폭을 기반으로 전송되는 SVC 비디오 스트림의 품질 변화를 부드럽게 조절한다. 실험을 통해 제안하는 기법이 재생품질의 변화를 최소화하여 스트리밍 서비스의 체감품질을 보장할 수 있음을 확인하였다.

ATM 네트워크에서 POBP 방식을 이용한 대역폭 할당 방법의 성능분석 (Performance Analysis of Bandwidth Allocation Scheme using POBP Method in ATM Networks.)

  • 한상엽;박광채
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.537-548
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    • 2000
  • ATM은 다양한 전송속도의 트래픽을 통계적으로 다중화하여 효과적으로 수용할 수 있는 경제적인 정보 전달 방식이다. 그러나 일시적인 과부하시 큰 셀 손실 및 셀 지연이 발생할 수 있다. 따라서 사용자 관점에서 서비스 품질 보장과 망 관점에서 이용 효율의 극대화라는 상반된 내용에 대해서 효과적인 트래픽 제어와 망 자원관리가 요구된다. 본 논문에서는 ATM스위치 네트워크를 2단을 기본으로 구성하였을 때 혼합되어진 각 서비스 클래스에 대한 서비스 품질을 보장하기 위하여 ATM Forum에서 권고하는 반응제어 기법인 BP(Back Pressure) 방법과 pushout 메커니즘을 혼합한 POBP(PushOut BP) 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 대역폭의 사용 현황을 실 시간적으로 정확하게 파악하여 협정이 이루어 져야 한다. 이러한 과정을 통하여 잔여 대역폭을 효과적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 공정한 대역폭의 사용을 보장하여 2단 ATM 네트워크에서의 폭주 상태로 인한 셀 손실률을 개선할 수 있었다.

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끊김없는 미디어 스트리밍을 위한 프리페칭 기반 적응적 미디어 재생 기법 (Prefetching Based Adaptive Media Playout for Seamless Media Streaming)

  • 이좌형;정인범
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제16A권5호
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    • pp.327-338
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    • 2009
  • 기존의 인터넷 기반 스트리밍에 관한 연구들에서는 네트워크의 변화에 따라 적응적으로 QoS(Quality of Service)를 조절하는 기법들을 제시하여 왔다. 하지만 이는 서비스 제공자 입장에서의 문제 해결이며 네트워크 상태에 상관없이 일정한 QoS를 원하는 사용자에게는 적합하지 않다. 본 논문에서는 네트워크 상태가 변하더라도 끊김없는 미디어 스트리밍을 보장하는 프리페칭 기반 적응적 미디어 재생 기법인 PAP을 제안한다. 제안하는 PAP기법에서는 서버 측에서 네트워크 장애에 대비하여 미디어 데이터를 미리 전송하는 프리페칭 기법을 사용하며 클라이언트에서는 장애발생시 프리페칭된 미디어 데이터의 재생간격을 적응적으로 조절하여 재생하도록 한다. 클라이언트에서는 네트워크에 장애 발생여부에 따라 프레임의 재생간격을 늘리거나 줄여 버퍼 언더플로우가 발생할 확률을 줄인다. 프리페칭과 적응적 미디어 재생 기법을 함께 사용함으로써 미디어의 화질 열화와 재생 지연을 최소화시킬 수 있다. 실험을 통하여 비디오 스트림의 특성을 분석하였으며 이를 바탕으로 네트워크 상태에 따라 적응적으로 프리페칭을 함으로써 기존 방식에 비해 QoS를 일정하게 유지할 수 있음을 보였다.

ATM 기반 IMT-2000망에서 QoS에 기반한 대역폭 관리기법 (QoS oriented bandwidth management scheme on the ATM based IMT-2000 networks)

  • 조성현;양승제;박성한
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.35-38
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    • 1999
  • In this paper, we propose bandwidth management scheme to efficiently guarantee the QoS of various services on ATM based IMT-2000 networks. The proposed bandwidth management scheme consists of the call admission control to reduce a handoff failure probability and the scheduling scheme to efficiently allocate a time slot based on the QoS requirements in wireless links. The simulation results show that the proposed bandwidth scheme has better performance than the previous works in terms of the handoff failure probability and packet delay time.

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Adaptive Bandwidth Control System with Incoming Traffic in Home Network

  • Shin Hye Min;Kim Hyoung Yuk;Lee Ho Chan;Kim Hong Seok;Park Hong Seong
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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    • pp.147-151
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    • 2004
  • QoS is a subject of high interest for successful deployment of various services in a home gateway and the gateway is possible to support QoS by installing existing queuing disciplines, which control the outgoing traffic to guarantee only QoS of the traffic. But m the home gateway it is also important to guarantee QoS of the incoming traffic. This paper proposes an adaptive control of the traffic to guarantee QoS of incoming traffic into the home gateway. In the proposed method, the upper limit of the available bandwidth of sending rate varies with receiving rate. And the proposed method makes the gap between the allocated rate and the actual service rate of the traffic narrow. Some experiments on a test bed show that the proposed method is valid.

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