• Journal of Communications and Networks
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• 제8권1호
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• pp.116-122
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• 2006

Most of the multimedia applications require strict quality of service (QoS) guarantee during the communication between a single source and multiple destinations. This gives rise to the need for an efficient QoS multicast routing strategy. Determination of such QoS-based optimal multicast routes basically leads to a multi-objective optimization problem, which is computationally intractable in polynomial time due to the uncertainty of resources in Internet. This paper describes a network model for researching the routing problem and proposes a new multicast tree selection algorithm based on genetic algorithms to simultaneously optimize multiple QoS parameters. The paper mainly presents a QoS multicast routing algorithm based on genetic algorithm (QMRGA). The QMRGA can also optimize the network resources such as bandwidth and delay, and can converge to the optimal or near-optimal solution within few iterations, even for the networks environment with uncertain parameters. The incremental rate of computational cost can close to polynomial and is less than exponential rate. The performance measures of the QMRGA are evaluated using simulations. The simulation results show that this approach has fast convergence speed and high reliability. It can meet the real-time requirement in multimedia communication networks.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.11-20
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• 2004

Proportional Fair (PF) share policy has been adopted as a downlink scheduling scheme in CDMA2000 l×EV-DO standard. Although It offers optimal performance in aggregate throughput conditioned on equal time share among users, it cannot provide a bandwidth guarantee and a strict delay bound. which is essential requirements of real-time (RT) applications. In this study, we propose a new scheduling policy that provides quality-of-service (QoS) guarantees to a variety of traffic types demanding diverse service requirements. In our policy data traffic is categorized Into three classes, depending on sensitivity of Its performance to delay or throughput. And the primary components of our policy, namely, Proportional Fair (PF), Weighted Fair Queuing (WFQ), and delay-based prioritized scheme are intelligently combined to satisfy QoS requirements of each traffic type. In our policy all the traffic categories run on the PF policy as a basis. However the level of emphasis on each of those ingredient policies is changed in an adaptive manner by taking into account the channel conditions and QoS requirements. Such flexibility of our proposed policy leads to offering QoS guarantees effectively and. at the same time, maximizing the throughput. Simulations are used to verify the performance of the proposed scheduling policy. Experimental results show that our proposal can provide guaranteed throughput and maximum delay bound more efficiently compared to other policies.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권6B호
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• pp.433-442
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• 2012

We have proposed a solution to multicast services and an advanced quality of service (QoS) mechanism on a packet transport system (PTS) based on PBB-TE. The point-to-multipoint (PtMP) connection in the PBB-TE system have been realized by grouping point-to-point (PtP) PTL trunks and mapping a BSI onto the PtP PTL trunks using a multicast backbone destination address. To provide end-to-end QoS of the PtMP services, the hierarchical QoS scheme for backbone service instances and connection-oriented paths has been implemented in the PTS. For providing different capabilities for service selection and priority selection, the PTS offers to customers three basic types of the port-based, C-tagged, and S-tagged service interface defined by the IEEE 802.1ah. To offer to customers different capabilities of the layer 3 applications and services, moreover, an IP-flow service interface have been added. In order to evaluate traffic performance for PtMP services in the PTS, the PtMP throughputs for the link capacity of 1 Gbps at the four service interfaces were measured in the leaves of the ingress edge node, the transit node, and the egress edge node. The throughputs were about 96 % because the B-MAC overhead of 22 bytes occupies 4% of the 512-byte packet. The QoS performance is ability to guarantee an application or a user a required bandwidth, and could be evaluated by the accuracy of policing or shaping. The accuracy of the policing scheme and the accuracy of the shaping scheme were 99% and 99.3% respectively.

• Journal of Communications and Networks
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• 제5권1호
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• pp.73-81
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• 2003

The controlled load service defined within the IETF's Integrated Services architecture for quality-of-service (QoS) in the Internet requires source nodes to regulate their traffic while the network, in combination with an admission control strategy, provides a guarantee of performance equivalent to that achieved in a lightly loaded network. Packets sent in violation of the traffic contract are marked so that the network may assign them a lower priority in the use of bandwidth and buffer resources. In this paper, we define the requirements of a scheduler serving packets belonging to the controlled load service and present a novel scheduler that exactly achieves these requirements. In this set of requirements, besides efficiency and throughput, we include an additional important requirement to bound the additional delay of unmarked packets caused due to the transmission of marked packets while dropping as few marked packets as possible. Without such a bound, unmarked packets that are in compliance with the traffic contract are not likely to experience delays consistent with that in al lightly loaded network. For any given desired bound ${\alpha}$ on this additional delay, we present the CL(${\alpha}$) scheduler which achieves the bound while also achieving a per-packet work complexity of O(1) with respect to the number of flows. We provide an analytical proof of these properties of the CL(${\alpha}$) scheduler, and we also verify this with simulation using real traces of video traffic. The scheduler presented here may be readily adapted for use in scheduling flows with multi-level priorities such as in some real-time video streams, as well as in other emerging service models of the Internet that mark packets to identify drop precedences.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권6호
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• pp.173-180
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• 2021

비 직교 다중 접속(NOMA : Non Orthogonal Multiple Access) 기술은 5G 네트워크의 등장으로 폭발적으로 증가한 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 기술이다. 비 직교 다중 접속 기술은 기존의 직교 다중 접속(OMA : Orthogonal Multiple Access) 기술에서 주파수의 직교성을 없애고 다른 신호를 구분하기 위해 전력을 차등적으로 할당하는 기술이다. NOMA 기술 중 협력 NOMA 기술은 거리가 먼 사용자들에게 보내기 위해 많은 전력을 소모하는 것이 아닌 중계 노드에게 신호를 보내어서 중계 노드가 대신 NOMA를 수행하는 방법이다. 하지만, 협력 NOMA에서는 중계 노드가 협력 NOMA에 참여하는 동기가 반드시 필요하다. 이를 위해 기지국은 중계 노드에게 인센티브를 지급할 수 있지만 중계 노드가 기여한 만큼 공정하게 지급해야 한다. 이러한 인센티브 체계를 수립할 때 발생하는 문제점이 있는데 그것은 중계 노드가 자신의 기여를 속인다면 기지국 입장에서는 전체 시스템 성능도 하락할 뿐 아니라 높은 인센티브를 지급해야 한다는 것이다. 본 논문에서는 협력 NOMA 네트워크에 참여하는 중계 노드들이 이기적으로 행동하여 거짓된 정보를 보고하는 것을 방지하기 위해 메커니즘 디자인을 사용한 기법을 제안한다. 메커니즘 디자인 중 VCG메커니즘을 사용하여 중계 노드들의 이기적인 행동을 제어하고 전체 시스템 성능을 높일 수 있도록 하였다. 실험 결과로 중계 노드들이 이기적으로 행동했을 때의 전체 시스템 성능보다 VCG 메커니즘을 사용하여 모두가 진실하게 행동했을 때의 전체 시스템 성능이 증가함을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권9호
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• pp.12-19
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• 2002

GFR 서비스 클래스는 ATM 네트워크에서 TCP/IP 트래픽을 효율적으로 서비스하기 위해 제안되었다. GFR은 VC에 프레임 단위의 최소 전송율을 보장하고 잉여 대역을 공평하게 할당하여야 한다. GFR 스위치 구현은 FIFO 큐잉 방식과 perVC-Queuing 방식으로 나눌 수 있다. 일반적으로 FIFO 큐잉 방식은 GFR이 요구하는 대역 보장을 하기 어렵기 때문에 perVC-Queuing이 적합하다. perVC-Queuing 구현 방식에서 스케줄링 알고리즘은 대역 보장과 공평성 성능 향상에 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 GFR 서비스를 위한 새로운 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 VC의 최소 전송율을 보장하고 공평성을 향상한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘 보다 TCP Goodput과 공평성에서 우수한 성능을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.173-182
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• 2008

최근 무선 환경에서 스트리밍 서비스의 서비스 품질을 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 무선 환경의 채널상태 불안정은 높은 전송 지연과 손실을 발생시키게 되고, 결과적으로 사용자 측면에서의 서비스 품질을 저하시키는 문제점을 가진다. 이러한 무선 환경에서의 서비스 품질을 향상시키기 위해 IEEE 802.11 Working Group에서는 IEEE 802.11e를 제안하였고, 이를 기반으로 하는 여러 기법들이 제안되었지만 네트워크 상태에 적응적이지 못한 기존 연구들은 전송큐의 오버플로우와 데이타 손실이 발생하여 전송하는 영상의 품질을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 모델을 기반으로 무선 환경에서의 멀티미디어 스트리밍 서비스 품질의 향상을 위한 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 MPEG-4 영상의 각 프레임의 중요도에 따라 차별적으로 IEEE 802.11e EDCA 모델의 전송 방식을 적용하고, 수신측의 AC(Access Category)를 고려한 효율적인 대역폭 측정을 기반으로 한 송신측의 프레임 폐기를 통해 현재 네트워크 상태에 적응적인 전송율 조절을 한다. 실험 결과를 통해 제안한 기법이 무선 환경의 스트리밍 서비스의 종단간 서비스 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권2호
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• pp.160-168
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• 2013

In tactical environment, tactical wireless networks are generally comprised of Tactical MANETs(T-MANETs) or Tactical WMNs(T-WMNs). The most important services in tactical network are voice and low rate data such as command control and situation awareness. These data should be forwarded via multi-hop in tactical wireless networks. Urgent and mission-critical data should be protected in this environment, so QoS(Quality of Service) must be guaranteed for specific type of traffic for satisfying the requirement of a user. In IEEE 802.11s, TDMA-based MAC protocol, MCCA(MCF Controlled Channel Access), has a function of resource reservation. But 802.11s protocol can not guarantee the end-to-end QoS, because it only supports reservation with neighbors. In this paper, we propose the routing protocol, R-HWMP(Reservation-based HWMP) which has the resource reservation to support the end-to-end QoS. The proposed protocol can reserve the channel slots and find optimal path in T-WMNs. We analyzed the performance of the proposed protocol and showed that end-to-end QoS is guaranteed using NS-2 simulation.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8A호
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• pp.1195-1207
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• 1999

무선 ATM 망은 유선 ATM 망과 달리 높은 비트 에러율을 갖는 제한된 대역폭의 무선 링크를 통하여 멀티미디어 서비스를 제공해야만 한다. 따라서 열악한 무선 채널에서 신뢰성 있는 전송 서비스를 제공하기 위하여 에러제어 기법을 고려한 무선 ATM 셀 구조와 제한된 대역폭으로 다양한 이동 멀티미디어 서비스의 유형에 따른 QOS를 보장하는 효율적인 매체 접근 제어 프로토콜이 요구된다. 본 논문에서는 무선 ATM 서비스의 QOS를 고려한 매체 접근 제어 프로토콜을 설계하고, 다양한 무선 ATM 셀 구조에 따른 매체 접근 제어 프로토콜의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 여러 형태의 무선 ATM 셀 구조 중에서 무선 ATM 망에서 요구하는CLR과 CER을 만족시킬 수 있는 셀 구조를 성능 분석을 통하여 선택하였으며, 서비스별 QOS를 고려한 대역 할당 알고리즘 및 매체 접근 제어 프로토콜을 설계하였다. 또한 시뮬레이션을 실시하여 선택한 셀 구조에 따른 제안한 매체 접근 제어 프로토콜의 채널 이용률, 호 블록킹률, 패킷 폐기율 등의 성능을 비교하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.409-418
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• 2009

서비스 품질을 보장하기 위해 서비스 트래픽 흐름 경로상의 각 라우터는 자신에게 배분된 흐름의 지연규격을 준수해야 한다. 라우터에 가해지는 부하 량은 지연규격에 의해 결정되므로 라우터간 부하 불균형은 배분된 지연규격의 조정에 의해 해소될 수 있다. RSVP에 적용된 균등배분 방법은 간단하지만 자원 이용 효율이 낮다. 자원 이용 효율을 높이기 위해 라우터의 부하 상태에 따라 지연규격을 달리 배분하는 부하 밸런싱 방법이 연구되었으나 RSVP에 적용하기에 너무 복잡하다. 본 논문은 RSVP에 적용할 수 있으며 자원 이용 효율을 보다 개선할 수 있는 경로 부하 밸런성 방법을 제안한다. 제안된 방법은 흐름의 종단간 지연한계를 RSVP 절차에 의해 각 라우터에 배분한 후 경로의 병목상태와 링크의 대역폭 가용도에 따라 배분된 지연규격을 조정한다. 평가 네트워크를 대상으로 성능을 평가한 결과 제안방법은 기존방법에 비해 4 ${\sim}$ 17% 정도 높은 자원 이용 효율을 제공함을 보였다.