• ETRI Journal
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• 제40권5호
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• pp.624-633
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• 2018

Fair bandwidth allocation (FBA) has been studied in optical burst switching (OBS) networks, with the main idea being to map the max-min fairness in traditional IP networks to the fair-loss probability in OBS networks. This approach has proven to be fair in terms of the bandwidth allocation for differential connections, but the use of the ErlangB formula to calculate the theoretical loss probability has made this approach applicable only to Poisson flows. Furthermore, it is necessary to have a reasonable fairness measure to evaluate FBA models. This article proposes an approach involving throughput-based-FBA, called TFBA, and recommends a new fairness measure that is based on the ratio of the actual throughput to the allocated bandwidth. An analytical model for the performance of the output link with TFBA is also proposed.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권4C호
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• pp.343-355
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• 2003

라우터에서 공평 대역 할당은 네트워크 폭주 상황에 반응하여 흐름을 제어하는 트래픽을 그렇지 않은 트래픽으로부터 보호한다. 그러나 Weighted Fair Queueing, Flow Random Early Drop 등의 전통적인 공평 대역 할당 방법은 상태 관리나 버퍼 관리, 스케쥴링 등을 흐름 단위로 수행하므로 초고속 네트워크의 백본에서 사용되는 경우 구현의 복잡성 뿐 아니라 흐름의 증가에 따른 네트위크의 확장성과 견고성을 확보하기 위해 코어 라우터에서의 흐름단위 관리를 배제하는 Core-stateless 메커니즘들이 제안되었다. Core-Stateless Fair Queueing 과 Rainbow Fair Queueing 등은 Core-Stateless 네트워크에서 근접한 공평 대역 할당 메커니즘들에 비해 단순해진 패킷 레이블 할당 방법과 패킷 폐기 방법을 사용하여 실제 구현 가능성을 높인 새로운 Core-stateless 알고리즘인 Simple Layered Fair Queueing (SLFQ) 를 제안하고 몇가지 형태의 시뮬레이션과 그 결과를 다른 메커니즘의 결과와 비교하면서 대역 공평성 보장 정도를 확인한다. 마지막으로 제안된 알고리즘의 향후 응용 가능성을 제시한다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제1권1호
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• pp.27-33
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• 2012

The Ethernet Passive Optical Network (EPON) has been considered to be one of the most promising solutions for the implementation of the Fiber To The Home (FTTH) technology designed to ameliorate the "last mile" bandwidth bottleneck. In the EPON network, an efficient and fair bandwidth allocation is a very important issue, since multiple optical network units (ONUs) share a common upstream channel for packet transmission. To increase bandwidth utilization, an EPON system must provide a way to adaptively allocate the upstream bandwidth among multiple ONUs in accordance to their bandwidth demands and requirements. We present a new hybrid method that satisfies these requirements. The advantage of our method comes from the consideration of application-specific bandwidth allocation and the minimization of the idle bandwidth. Our simulation results show that our proposed method outperforms existing dynamic bandwidth allocation methods in terms of bandwidth utilization.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권4호
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• pp.299-303
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• 2004

In the Internet, to guarantee transmission rate and delay and to achieve fair bandwidth allocation, many per-flow scheduling algorithms, such as fair queueing, which have many desirable properties for congestion control, have been proposed and designed. However, algorithms based on per-flow need maintain rate state, buffer management and packet scheduling, so that it cost great deal ： implement. Therefore, in this paper, to implement routers cost-effectively, we propose CS-FNE algorithm based on FNE in Core-Stateless network We evaluate CS-FNE comparing with four additional algorithms i.e., CSFQ, FRED, RED and DRR, in several different, configurations and traffic sources. Through simulation results, we show that CS-FNE algorithm can allocate fair bandwidth approximately and is simpler and easier to implement than other per-flow basis queueing mechanisms.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권2호
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• pp.97-102
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• 2011

게임 이론은 다수의 사용자에게 공유 자원을 효율적이고 공정하게 분배할 수 있는 이론적 기반을 제공하므로 이를 대역폭 할당에 이용하려는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 게임 이론에 의한 대역폭 할당 기법들은 적용한 게임 기법들에 따라 동일 조건에서 할당하는 대역폭이 달라진다. 그러나 현재까지 네트워크 분야에서는 게임 이론의 수학적 근거만을 차용하고 있으며 이들이 대역폭 할당 문제에 적용될 때 각 기법 별 특성에 대한 정량적 비교 분석은 이루어지고 있지 않다. 이에 따라 본 논문에서는 다수의 노드가 대역폭을 공유하는 경우 파산(Bankruptcy) 게임 이론과 협상(Bargaining) 게임 이론을 이용하여 송신 노드의 입력율에 따른 각 노드 별 대역폭 할당 기법들의 특성을 비교 분석하고 이에 따른 향후 연구 방향을 제시한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제17B권6호
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• pp.413-420
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• 2010

분산 모바일 멀티미디어 시스템에서 클라이언트의 재생 버퍼 수준에 기반하여 통신망 대역폭을 동적으로 할당하는 기법이 본 논문에서 제시된다. 이 기법에서 비디오 요청을 서비스하기 위해 할당된 대역폭의 양은 요구한 클라이언트의 버퍼 수준에 따라 결정된다. 즉 클라이언트의 버퍼 수준이 일시적으로 낮아지거나 높아지면 재생 상황을 개선하기 위한 목적으로 더 많은 대역폭 또는 더 적은 대역폭이 할당되는 것이다. 또한 재생 버퍼 수준 기반 대역폭 할당 기법을 사용함으로써 클라이언트들에게 공평한 서비스가 제공될 수 있다. 고품질의 비디오 재생을 지원하기 위해서 비디오 프레임들은 반드시 재생 시간 전까지 클라이언트에 전송되어야 한다. 이 대역폭 할당 기법의 주목적은 전송이 중단되는 프레임의 수를 최소화하여 비디오 재생 성능과 서비스 품질을 향상시키며 동시에 진행되는 모든 비디오 요청 작업을 공평하게 서비스하는 것이다. 제시된 기법의 성능은 시뮬레이션을 통하여 다른 정적 대역폭 할당 기법과 비교 분석되었으며 프레임의 전송중단율은 버퍼수준에 따라 약 4%에서 9% 정도 감소된 것으로 나타났다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제2권2호
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• pp.129-138
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• 2001

오늘날 인터넷의 급격한 확산과 여러가지 서비스의 개발에 따라 사용되는 데이터의 포맷도 문자, 음성, 동영상등 다양한 형태의 멀티미디어 데이터로 빠르게 변화하고 있다. 이러한 다양한 형태의 가변 데이터를 ATM 망을 통해 서비스하기 위해서는 최소 대역폭을 보장하고 사용 가능한 대역폭을 동적으로 할당하는 것이 필요하다. 이를 위해 개선된 형태의 수정된 DFBA(Differential Fair Buffer Allocation) 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 최소 대역폭을 보장하면서 기존 방법의 단점인 공평성과 효율의 불균형을 해소시켜 효과적인 대역폭 관리를 하는 방안으로, 이의 성능을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권3호
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• pp.331-338
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• 2006

실시간 멀티미디어 응용의 서비스 품질을 지원하는 공평 패킷 스케줄러는 대부분 패킷의 예상되는 전송 종료시점을 그 패킷의 타임스탬프로 사용하는 종료시각 방식을 채택하고 있다. 이 방식은 예약속도로 레이턴시를 통제할 수 있는 장점을 가지나 속도-지연 결합 특성으로 인해 스케줄러 대역폭의 이용 효율이 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 지연 자원 개념을 도입하고, 속도-지연 결합 특성에 의해 손실되는 지연 자원을 속도 자원으로 변환하여 스케줄러 대역폭의 이용 효율을 높이는 스케줄링 방식을 제안한다. 성능 평가 결과 기존 방식보다 50% 이상 우수한 대역폭 이용도 특성을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권2호
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• pp.253-262
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• 2004

본 논문에서 다중 공유 링크들을 가진 스위치를 위한 세션할당 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 서비스 클래스들에게 사전에 예약된 대역폭을 보장하고, 동일한 서비스 클래스에 속한 세션들에게는 서로 다른 공유 링크를 통해 전송되어도 가능한 비슷한 지연을 제공하고자 한다. 이러한 QoS를 제공하기 위해 다중 공유 링크를 위한 새로운 스케줄링 모델을 정의하고, 이를 기반으로 새로운 세션의 연결 설정 시 이를 어떤 공유 링크에 할당할 것인지를 결정하는 경험적 세션할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 새로운 세션이 소속된 서비스 클래스의 각 링크에 할당된 세션들의 예측된 지연들 중 가장 작은 예측 지연을 가진 링크에게 새로운 세션을 할당한다. 모의실험을 통해 제안 알고리즘을 채택한 스위치가 다른 세션할당 알고리즘을 채택한 스위치에 비해 서비스 클래스들에게 보다 공정한 대역폭을 할당하고 높은 패킷 처리율을 제공하며 예약된 대역폭을 보다 확실히 제공한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 동일한 서비스 클래스의 세션들에게 보다 비슷한 서비스 지연을 제공한다는 것도 확인했다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권4호
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• pp.385-390
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• 2010

공리적 접근 방법을 이용한 제휴 (Coalition) 게임 이론과 협상 (Bargaining) 게임 이론을 이용하여 다수의 노드가 대역폭을 공유하는 환경에서 각 노드의 트래픽 입력율에 따라 공정하고 효율적으로 대역폭을 할당하는 방안들이 제시되어 왔다. 이들 기법들은 게임 이론이 제공하는 수학적 근거에 따라 공리적 공정성을 만족한다. 그러나 이들 게임들의 공리는 서로 다르기 때문에 동일 통신 환경에서도 각 송신 노드에게 할당되는 대역폭은 달라진다. 따라서 본 논문에서는 이들 게임 이론들을 이용하여 대역폭 할당 문제를 모델링하고 다양한 통신 환경에서 각 게임 기법들에 의해 송신 노드에 할당되는 대역폭과 이로 인한 손실율을 정량적으로 비교 분석하였다. 분석 결과 협상 게임은 입력율이 낮은 노드보다 입력율이 높은 노드에게 상대적으로 대역폭을 적게 할당하고 제휴 게임은 송신 노드들의 입력율에 비례하여 대역폭을 할당한다는 것을 보였다.