통신 기술과 저장 매체 발달로 인하여 광역 네트워크상에서 대규모 용량의 파일 전송이 요구되는 e-Science와 상업적 분야에서 다양한 응용이 가능하게 되었다. 이러한 대규모 데이터 전송을 위해서는 스케줄 가능한 높은 대역폭과 낮은 대기 시간이 요구되는 데 현재의 공용 인터넷에서는 예측 가능하고 효율적인 서비스를 제공하기 어렵다. 특히 데이터 제공자와 사용자가 지역적으로 떨어져 있을 때에는 이러한 원격 작업을 효율적으로 지원하기 위하여 제공자와 사용자간에 전용 연결이 필요하게 된다. 현재 전용 연결을 위한 여러 연구 프로젝트들이 진행되고 있다. 이러한 네트워크들의 관리시스템은 대역폭 스케줄러가 탑재되어 있는 데, 스케줄러는 네트워크 형태 정보와 링크의 대역폭 할당 정보를 토대로 하여 사용자 요구에 의해 경로를 계산한다. 본 논문에서는 전용 연결을 지원하는 네트워크에서 최소 대역폭과 필요한 전송 시간(duration)이 주어졌을 때 전송 가능한 가장 빠른 시간을 찾는 효율적인 알고리즘을 개발하고 기존의 알고리즘과 비교 분석하였다.
일반적으로 MPEG과 같이 VBR 트래픽 특성을 지닌 비디오는 프레임간의 심한 편차로 인해 대역폭 활용측면에서 효율적인 전송이 어렵다. 이를 위해 제안된 방법이 대역폭 순화(bandwidth smoothing) 기법으로써 상대적으로 적은 대역폭 할당과 선인출을 이용한 방법이다. 하지만 이러한 기존의 방법들은 VCR 기능과 같은 대화형 비디오 서비스에 있어서의 일어날 수 있는 서비스 요구에 대한 효과적인 대역폭 순화 기법 및 전송정책을 제공하고 있지 않다. 본 논문에서는 MPEG과 같은 VBR 트래픽 특성을 갖는 비디오에 대해 대화형 서비스를 제공하기 위한 대역폭 할당 기법을 제안하고 성능을 평가하였다. 이 기법은 기존의 대역폭 순화 기법이 제공하지 못했던 VCR 기능과 같은 서비스를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 대역폭 활용 이득을 극대화시킬 수 있는 방법을 제공한다. 실험을 통해 제안하는 기법은 대화형 비디오 서비스 제공시 증가될 수 있는 트래픽의 양을 현저히 감소시킬 수 있음은 물론 동시에 재생에 대한 연속성도 보장시킬 수 있음을 증명하였다.
최근 무선통신 기술의 비약적인 발전과 함께, 이동 셀룰러 네트워크 상에서 다양한 형태의 멀티미디어 서비스에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있다. 그러나, 무선 네트워크의 특성상 유선 네트워크에 비해 상대적으로 제한된 대역폭을 가지기 때문에 효율적인 대역폭 관리가 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 이동 셀룰러 네트워크상에서의 멀티미디어 서비스를 효율적으로 지원할 수 있는 적응적 온라인 대역폭 관리 알고리즘을 제안하였다. 이 기법은 현재 네트워크의 트래픽 상황을 기반으로 하여 실시간으로 시스템을 관리하여 우선순위가 높은 서비스의 QoS 보장과 동시에 효율적인 대역폭 사용률을 제공한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 대역폭 관리를 위해 제안된 기존의 타 기법들과의 비교, 분석을 수행하여 제안된 방법이 다앙한 네트워크 트래픽 상황에서 우수한 성능을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 협상 게임 이론의 특성을 이용하여 서비스 요구 사항이 상이한 다수의 서비스 클래스들이 노드의 대역폭을 공유하는 경우 효율성 증대와 클래스별 비례적 공정성을 보장할 수 있는 대역폭 할당 기법을 제안한다. 일반적으로 각 클래스의 트래픽 입력율은 대부분의 시간에 비대칭적이기 때문에 제안기법은 클래스별 입력율에 따라 비례적으로 대역폭을 할당함으로써 시스템 측면에서 대역폭 이용 효율을 증대시킨다. 또한 제안 기법은 특정 클래스의 과도한 트래픽 입력으로 인한 타 클래스의 서비스 품질 저하를 방지하며, 클래스별 가중치에 따라 차등적이며 공정하게 대역폭을 할당한다.
In this paper, we propose a dynamic bandwidth allocation scheme for the transmission of VBR video source through ATM based BISDN. In order to efficiently evaluate the required bandwidth, the characteristics of the VBR video sources generated by the MPEG coder are analyzed with variations in the number of GOP and quantizer scale. The required bandwidth for VBR video source is estimated by a prediction algorithm using scene and frame correlations as well as the statistical properties of the VBR video source. Scene correlation represents a strong correlation among the adjacent slices in a frame, and frame correlation represents a strong correlation among the frames. The statistical properties based on the traffic parameters of video sources such as peak rate, average rate, and standard deviation of source are determined through simulation. The performance of the proposed bandwidth allocation scheme is evaluated in terms of the over-allocated bandwidth, bandwidth utilization, and cell loss rate with variations in the quantizer scale and the number of GOP. It is shown that the results of simulation based on the proposed scheme are superior to those of the conventional methods.
본 논문에서는 CBQ (Class Based Queuing) 알고리즘을 이용하여 DDoS 공격으로부터 메일 서버를 보호할 수 있는 효과적인 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 메일 서버로 입력되는 트래픽을 중요한 메일 트래픽, 덜 중요한 메일 트래픽, 그 외의 공격의 가능성이 있는 알 수 없는 트래픽으로 구분하고 이들 각 트래픽에 서로 다른 대역폭을 할당함으로써 DDoS 공격 하에서도 정상적인 메일의 송신을 가능하게 한다. 제안하는 방법은 입출력 포트의 대역폭을 별도의 서비스(트래픽 클래스)마다 분산 할당하는 데에 유용한 가중치 사용 라운드 로빈 큐 스케줄링을 이용하는 WFHBD(Weighted Fair Hashed Bandwidth Distribution) 엔진을 고속 스위칭 프로세서를 내장한 임베디드 시스템에서 사용하고 실험을 통하여 DDoS 공격으로부터 메일 서버가 효율적으로 보호될 수 있음을 검증한다.
높은 대역폭과 이더넷의 저비용 확장성 그리고 망 구성의 효율성 측면에서 장점을 가지고 있는 Ethernet Passive Optical Network (EPON)이 새로운 광 가입자망 기술로써 많은 관심을 받고 있다. EPON 시스템의 상향 링크는 다수의 사용자들에 의하여 공유되기 때문에 사용자들에게 상향 링크의 대역을 효율적으로 할당해 주는 대역할당 방식이 매우 중요한 역할을 하고 있다. 또한 사용자들로부터 요구되는 다양한 서비스 요구사항을 만족시키기 위하여 EPON 시스템에서의 QoS 지원에 대한 연구가 요구되고 있다. 최근 EPON 시스템을 위한 다양한 동적대역할당 방식들이 제안되었으나 사용자들에게 만족스러운 QoS를 지원하기에는 부족하였다. 본 논문에서는 EPON 시스템에서의 QoS 지원과 동시에 동적으로 대역할당이 가능한 가변 윈도우 방식을 제안한다. 기존 방식들의 가장 높은 우선순위 클래스 위주의 QoS 지원 방식과는 다르게 가변 윈도우 방식은 가장 높은 우선순위 클래스의 QoS를 보장하는 동시에 우선순위가 낮은 클래스들에게도 필요시 동적으로 대역을 할당하여 향상된 QoS 성능을 제공할 수 있는 장점이 있다. 성능평가를 통하여 가변 윈도우 방식의 QoS 성능을 기존에 제안된 방식들과 비교 평가하여 그 성능의 우수성을 입증하였다.
최근에 사용자 스스로가 네트워크를 구축하여 자신이 소유한 AP의 일부 대역폭을 다른 사람과 공유하는 방법이 대두되었는데 이러한 네트워크를 공유 네트워크라 한다. 응용 애플리케이션으로 공유 네트워크에서 SVC 기술을 사용하는 비디오 스트리밍 전송 시스템을 구축하는 방안이 제안되었는데, 서버로부터 클라이언트에게 비디오 스트림을 보내기 위해서는 루트는 서버이고 내부노드는 공유 AP이며 리프는 클라이언트인 트리 구조를 만들게 된다. 기존의 연구들은 공유 AP의 공유대역폭의 합을 최소로 사용해서 모든 클라이언트를 서비스하는 최소 공유대역폭 트리를 구축하는데 주안점을 두고 있다. 본 논문에서는 공유 AP들의 집합이 주어졌을 때 클라이언트의 비디오 스트림 요구를 최대로 만족시키는 최대 요구대역폭 트리를 구축하는 문제가 NP-하드임을 증명하였다. 또 이 문제를 해결하기 위한 효율적인 휴리스틱 알고리즘을 개발하고, 실험을 통해 성능을 평가하였다.
무선 통신 기술의 발달로 인해 앞으로는 다양한 종류의 멀티캐스트 기반 서비스가 클러스터화된 무선 네트워크를 통하여 이루어질 것으로 예상된다. 보안성을 제공하는 멀티캐스트 서비스의 경우 암호화에 사용하는 그룹키의 관리가 중요한 문제가 된다. 따라서 다양한 종류의 그룹키 관리 기법들이 계속해서 제안되고 있다. 대표적인 그룹키 관리 기법 중 하나인 트리 기반 그룹키 관리 기법은 키 분배 센터가 전송해야 하는 키 갱신 메시지의 수를 효과적으로 줄인다는 장점을 지니고 있지만, 키 갱신 메시지를 전달하는데 실제로 소모되는 네트워크 대역폭을 정확히 고려하지 않고 있다. 본 논문은 그룹 멤버쉽이 동적으로 변하는 클러스터화된 무선 네트워크 환경에서 트리 기반 그룹키 관리 기법을 사용했을 때 키 갱신을 위한 대역폭 소모량을 효율적으로 절감할 수 있는 방법을 제시하고 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 실험은 제안하는 방법이 기존의 기법들에 비해 매우 우수한 대역폭 절감 능력을 지니고 있음을 보여주고 있다.
In this paper, A Connection Admission Control(CAC) algorithm by Dynamic Bandwidth Allocation is proposed. The B-ISDN will be required to carry traffic generated by a various traffic sources. These source will have all traffic flow characteristics and quality of services requirements. When a connectionless message with burstiness arrives at a node during a renewal period, CAC will be dynamically determined connection request by using the predetermined connection admission bounds in estimating the number of input arriving cells. The proposed algorithm estimates the available bandwidth by observing cell streams of the aggregate traffic. A connection request is accepted if the available bandwidth is larger than declared peak rate, and otherwise rejected. The proposed CAC scheme is shown to be promising and practically feasible in obtaining efficient transmission of burst traffic with guaranteed quality of services.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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