H.264/SVC는 기본 계층과 하나 이상의 향상 계층으로 구성된 확장 가능한 비디오 스트림을 제공한다. 따라서 일부 계층을 제거함으로써 네트워크 상황에 따라 효율적으로 대처할 수 있는 장점이 있다. 그러나 인터넷과 같은 동적인 환경에서 네트워크 혼잡으로 인한 임의의 패킷 손실은 SVC 스트림의 화질에 치명적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 네트워크 혼잡을 피하기 위해서는 효율적으로 스트림 계층을 선택하여 전송율을 조정하여야 한다. 본 논문에서는 제한된 대역폭을 가진 네트워크 노드에서 스트림의 비트율-왜곡(rate-distortion) 특성을 이용하여 네트워크 혼잡을 피할 수 있는 세 가지 계층 선택 알고리즘을 제시한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 FS(Far-Sighted) 알고리즘이 스트림의 특성을 효율적으로 이용함으로써 전체 스트림의 PSNR 값을 최대화할 수 있음을 보인다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권11호
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pp.5200-5222
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2017
The separation of control plane and data plane in Software Defined Network (SDN) makes it flexible to control the network behavior, while also causes some inconveniences to the link failure recovery due to the delay between fail point and the controller. To avoid delay and packet loss, pre-defined backup paths are used to reroute the disrupted flows when failure occurs. However, it may introduce large overhead to build and maintain these backup paths and is hard to dynamically construct backup paths according to the network status so as to avoid congestion during rerouting process. In order to realize congestion aware fast link failure recovery, this paper proposes a novel method which installs multi backup paths for every link via source routing and per-hop-tags and spread flows into different paths at fail point to avoid congestion. We carry out experiments and simulations to evaluate the performance of the method and the results demonstrate that our method can achieve congestion aware fast link failure recovery in SDN with a very low overhead.
TCP는 유선망을 위하여 설계되었기 때문에, 유선망과 다른 특성을 가진 무선망에서 서비스되는 경우 성능이 크게 저하된다. 무선 Ad-hoc네트워크에서 혼잡윈도우(congestion window)값은 TCP의 성능에 크게 영향을 준다. 네트워크 상황에 따라 적절한 크기의 혼잡 윈도우 값을 설정함으로서 TCP성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 무선Ad-hoc 네트워크에서 TCP 성능을 향상시키는 새로운 TCP 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 TCP 수신측에서 최적의 윈도우 크기를 측정하고, ACK 패킷의 윈도우 필드를 사용하여 CWL(Congestion Window Limit)를 최적 값에 세팅하는 최대 혼잡윈도우 조정 기법이다. 무선 Ad-hoc네트워크의 다양한 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과 제안된 알고리즘이 기존 TCP new reno 프로토콜보다 전송률 및 패킷 손실에서 성능을 크게 향상하였다.
The Wireless Mesh Network (WMN) is a multi-hop wireless network consisting of mesh routers and clients, where the mesh routers have minimal mobility and form the backbone. The WMN is primarily designed to access outer network to mesh clients through backhaul gateways. As traffic converges on the gateways, traffic hotspots are likely to form in the neighborhood of the gateways. In this paper, we propose Congestion Aware Multi-path Routing (CAMR) protocol to tackle this problem. Upon congestion, CAMR divides the clients under a mesh STA into two groups and returns a different path for each group. The CAMR protocol triggers multi-path routing in such a manner that the packet reordering problem is avoided. Through simulations, we show that CAMR improves the performance of the WMN in terms of throughput, delay and packet drop ratio.
무선 센서 네트워크에서는 다수의 노드에서 소수의 싱크로 수렴하는 트래픽의 특성으로 인해 네트워크의 혼잡이 빈번히 발생한다. 기존의 혼잡 제어 기법은 혼잡 발생 시 트래픽 제어를 통해 혼잡을 회피할 수 있으나 트래픽의 제어는 응용에서 요구하는 피델리티를 위반한다는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 리소스의 제어를 통하여 혼잡을 회피하는 멀티패스 기반의 혼잡 제어 기법을 제안한다. 멀티패스 기반 혼잡제어 기법은 혼잡 발생 시 다수의 대체 경로를 통하여 트래픽을 분산시켜 전송하므로 혼잡 회피가 가능하고 네트워크 리소스의 활용도 또한 증대한다. 실험을 통해 멀티패스 기반 혼잡 제어 기법이 응용의 피델리티를 만족시키며 효과적으로 혼잡을 제어할 수 있음을 확인하였다.
서비스 거부 공격은 네트워크 자원을 독점하여 서버 시스템 및 네트워크상에 인위적인 혼잡을 발생시키는 공격으로써, 일반 사용자가 정상적인 서비스를 제공받지 못하도록 하는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 인위적인 네트워크 혼잡 상황에서도 정상 트래픽의 서비스 품질을 보장할 수 있는 소수자 우선 게이트웨이를 제안한다. 소수자 우선 게이트웨이는 어떤 집합 플로우가 혼잡유발 트래픽인지를 빠르게 결정할 수 있는 방법을 제공한다. 소수자 우선 게이트웨이는 정상 트래픽으로 판정된 집합 플로우에게는 높은 우선순위의 서비스를 제공하여 그 품질을 보호하고, 혼잡유발 트래픽으로 판정된 집합 플로우에게는 낮은 우선순위의 서비스를 제공하여 네트워크 혼잡이 혼잡유발 트래픽에게만 영향을 미치도록 한다. 제안하는 소수자 우선 게이트웨이는 서비스 거부 공격 뿐만 아니라 다중 노드에서 동시에 혼잡을 일으키는 분산 서비스 거부 공격에서도 정상 트래픽의 서비스 품질을 보장하는 효과를 제공함을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.
오늘날 사용자들의 네트워크 사용량은 인터넷 망의 공급을 앞질러 가고 있다. 따라서 단일 광섬유 하나의 잠재적인 대역폭이 큰 광 인터넷 기술은 꼭 필요한 기술로서 인식되고 그 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 OBS 망은 기존에 제안되었던 기술보다 상용화 가능성이 매우 크다. 또한 최근에는 MPLS의 레이블 스위칭 개념을 도입한 Labeled OBS에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 이러한 OBS 망은 데이터를 모아서 버스트 단위로 전송하므로, 하나의 버스트 손실이라도 망 전체의 성능에 큰 영향을 미치고, 어느 한 지점으로 트래픽이 집중하게 되면 채널을 예약하지 못한 버스트들은 모두 손실로 처리되어 엄청난 양의 데이터손실을 야기한다. 따라서 OBS 망에서 혼잡 제어를 통하여 혼잡 상황이 좋아질 때까지 트래픽의 유입을 제어할 필요성이 있다. 본 논문에서는 OBS 망의 혼잡 상황에 대하여 버스트 전송을 제어하는 방법을 이용하여 혼잡 상황에 효과적으로 대처하는 기법을 제안한다. 제안된 혼잡 제어 기법을 통해 OBS 망의 수율 저하를 최소로 하고, 버스트의 손실은 크게 줄였다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권10호
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pp.191-200
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2022
Constrained Application Protocol (CoAP) is a standardized protocol by the Internet Engineering Task Force (IETF) for the Internet of things (IoT). IoT devices have limited computation power, memory, and connectivity capabilities. One of the significant problems in IoT networks is congestion control. The CoAP standard has an exponential backoff congestion control mechanism, which may not be adequate for all IoT applications. Each IoT application would have different characteristics, requiring a novel algorithm to handle congestion in the IoT network. Unnecessary retransmissions, and packet collisions, caused due to lossy links and higher packet error rates, lead to congestion in the IoT network. This paper presents an adaptive congestion control protocol for CoAP, Adaptive Congestion Control with a Backoff algorithm (ACCB). AACB is an extension to our earlier protocol AdCoCoA. The proposed algorithm estimates RTT, RTTVAR, and RTO using dynamic factors instead of fixed values. Also, the backoff mechanism has dynamic factors to estimate the RTO value on retransmissions. This dynamic adaptation helps to improve CoAP performance and reduce retransmissions. The results show ACCB has significantly higher goodput (49.5%, 436.5%, 312.7%), packet delivery ratio (10.1%, 56%, 23.3%), and transmission rate (37.7%, 265%, 175.3%); compare to CoAP, CoCoA+ and AdCoCoA respectively in linear scenario. The results show ACCB has significantly higher goodput (60.5%, 482%,202.1%), packet delivery ratio (7.6%, 60.6%, 26%), and transmission rate (40.9%, 284%, 146.45%); compare to CoAP, CoCoA+ and AdCoCoA respectively in random walk scenario. ACCB has similar retransmission index compare to CoAp, CoCoA+ and AdCoCoA respectively in both the scenarios.
멀티캐스트 응용에서 네트워크 혼잡상태에 동적 적응을 위한 방법으로 SARLM이 있다. 이 방법에서는 혼잡이 발생하면 혼잡지역의 전송률 감소로 인하여 비 혼잡지역에서 가용 대역폭의 낭비가 발생한다. 본 논문에서는, 네트워크 혼잡에 동적 적응을 위한 계층적 멀티캐스트를 제안한다. 제안한 방법에서는 지역마다 대표자를 선택하여 혼잡상태일 때, 전송률 감소를 방지하기 위하여 멀티캐스트 송신자로부터 전송된 패킷을 혼잡지역 대표자에게 유니캐스트로 계층적 전송하고, 혼잡지역 대표자는 지역 수신자들에게 멀티캐스트로 전송한다. 실험 결과, 제안기법이 혼잡상태에서 수신자들의 전송률을 향상시키고 가용 대역폭을 보다 더 효율적으로 이용함을 알 수 있었다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제11권4호
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pp.344-350
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2011
Higher integrated density in 3D ICs also brings the difficulties of routing, which can cause the routing failure or re-design from beginning. Hence, precise congestion estimation at the early physical design stage such as floorplan is beneficial to reduce the total design time cost. In this paper, an effective estimation method of routing congestion is proposed for 3D ICs at floorplan stage. This method uses synthesized virtual signal nets, power/ground network and clock network to achieve the estimation. During the synthesis, the TSV location is also under consideration. The experiments indicate that our proposed method had small difference with the estimation result got at the post-placement stage. Furthermore, the comparison of congestion maps obtained with our method and global router demonstrates that our estimation method is able to predict the congestion hot spots accurately.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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