• 제목/요약/키워드: Network congestion control

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A Simple Timeout Algorithm for Point-to-Multipoint ABR Service

  • Lai, Wei-Kuang;Chen, Chien-Ting;Li, Chilin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권1호
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    • pp.38-45
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    • 2004
  • The ABR point-to-multipoint connection is now playing a more important role than before. Many consolidation algorithms have been proposed to solve the consolidation noise problem and the slow transient response problem. But few timeout algorithms are proposed to handle the non-responsive branches for the multicast connections. Chen’s algorithm needs exchanging control messages between switches [9]. Besides, it may mistake a responsive branch as a non-responsive branch because of fast changes in source rates, which causes wrong information in BRM cells and may lead to network congestion and data losses in the responsive branch. We propose a simple timeout algorithm which can handle the non-responsive branches without exchanging message between switches. The timeout value for each switch is computed locally. Simulation results show that the proposed timeout algorithm can efficiently handle the non-responsive branches and utilize the available bandwidth within a small period of time. In addition, our algorithm could handle the situation when the source rates change quickly.

라이브 멀티미디어 스트리밍 서비스를 위한 P4P 프레임워크 기반의 P2P 오버레이 시스템 (A P2P Overlay System based on P4P-framework for Live Multimedia Streaming Services)

  • 변해선;이미정
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권1호
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    • pp.51-60
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    • 2011
  • 본 논문에서는 라이브 멀티미디어 스트리밍의 서비스 품질을 지원할 수 있는 P4P(Proactive network Provider Participation for P2P) 기반의 P2P(Peer-to-Peer) 시스템을 제안한다. 라이브 멀티미디어의 엄격한 지연 요구를 지원하기 위해, 제안하는 방안에서는 P4P의 네트워크 제공자 측 서버가 네트워크 자원 활용 최적화를 위한 정보와 더불어 지연 및 혼잡 링크에 관한 네트워크 상태 정보를 수집하여 이를 명시적으로 P2P 시스템에 제시하도록 하고, 이에 기반하여 P2P 시스템 측 서버가 피어링 제의를 수행하도록 하였다. 또한 모든 피어들이 소스 피어의 재생 지점을 기준으로 일정 범위 내에서 재생을 시작하도록 하는 라이브 멀티미디어 스트리밍 재생 동기화 방안을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 성능을 평가한 결과, 제안 방안은 P4P의 기본 목적인 네트워크 자원 활용 문제를 효과적으로 다루면서 라이브 멀티미디어 스트리밍 서비스의 지속성을 향상시키고, 재생 시작 지연 및 제어 오버헤드를 줄임을 확인하였다. 또한 시스템 전체 피어들 간 재생 지점의 편차를 줄임으로써 실시간성을 개선함을 볼 수 있었다.

전술 백본망에서 우선순위를 고려한 다중 경로 라우팅 방안 (A Priority Based Multipath Routing Mechanism in the Tactical Backbone Network)

  • 김용신;신상헌;김영한
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권8호
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    • pp.1057-1064
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    • 2015
  • 전술망은 감시정찰, 정밀타격, 지휘통제체계를 하나로 묶어주는 무선네트워크 기반 체계이다. 전술망은 생존성을 높이기 위해 격자형으로 연결되어 있으므로 대체 링크를 다수 보유하고 있다. 그리고, 부대와 전투원들이 작전 수행시 망 접속 위치가 변경되므로 망 토폴로지가 자주 변경된다. 라우팅을 위한 대부분의 인터넷 표준들은 안정적인 백본망을 목표로 설계되었으므로 전술망에 적용시 성능 저하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 전술 백본망을 위해 우선 순위를 고려한 다중 경로 지역 최적화 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 라우팅 메트릭을 전역 메트릭과 지역 메트릭으로 구분하여 관리한다. 전역 메트릭은 라우팅 프로토콜을 통해 다른 라우터들에게 전파되며 루프 방지가 보장되는 다중 경로 구성에 사용되고, 지역 메트릭은 링크 사용율을 반영하여 링크 과부하 발생시 우회 경로를 탐색하는 용도로 활용되며 각 라우터 내에서만 관리된다. 또한, 우선순위가 높은 트래픽에게 최적 경로에 대한 우선권을 부여한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법에서 가용 라우터간에 사용자 트래픽이 효과적으로 분산됨을 확인하였다.

교통예측자료 기반 Network 차원의 신호제어 최적화 방안 (A Study on Network Based Traffic Signal Optimization Using Traffic Prediction Data)

  • 한정혜;이선하;천춘근;오태호;김은지
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.77-90
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    • 2015
  • 국내 교통은 날로 증가하는 차량으로 인해 도로의 상습정체, 대기오염 발생 등의 다양한 교통문제가 발생되고 있다. 이러한 문제의 해결을 위해 지자체는 지능형교통체계(ITS : Intelligent Transport System), 첨단교통관리시스템(ATMS : Advanced Traffic Management Systems) 등의 시스템 구축을 통해 교통관리를 시행하고자 했으나 인프라 중심의 교통시스템 구축만으로는 만성적인 교통문제 해결에 효과가 미비하여 기존 시설물에 운영관리 기능을 강화한 시스템 고도화가 필요한 시점이다. 도시부 내 교통류는 임의의 시간대별로 특성 차량군이 형성되어 다양한 교통패턴이 존재하며, 이러한 상황별 교통패턴을 처리할 수 있는 지자체 네트워크 차원의 상황별 신호운영 설계가 필요하다고 판단된다. 따라서, 본 연구에서는 기존의 획일적인 신호 운영의 문제점을 개선하기 위해 단기적 교통상황 예측 데이터의 교통패턴을 기반으로 Frame Signal을 설정한 뒤 네트워크 차원의 신호최적화를 통한 상황별 신호제어 운영방안을 목적으로 연구를 진행하고자 한다.

RTP를 이용한 CBQ기반의 QoS 성능에 관한 연구 (A Study on QoS Performance Based on CBQ Using Real-time Transport Protocol)

  • 하미숙;박승섭
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.43-48
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    • 2004
  • 인터넷 환경에서 실시간 서비스에 대한 제공을 위해 제안된 RTP(Real-time Transport Protocol)는 실시간 전송 프로토콜로서 스트림형 데이터 전송을 목적으로 한 프의토콜이다. RTP는 기본적으로 RTCP(Real-time Transport Control Protocol)와 쌍을 이루어 동작하며, RTCP는 현재 네트워크의 상태 정보를 전달한다. RTP는 종단 시스템에서 실행되고, 디멀티플랙싱을 제공하는 전송 프로토콜의 중요한 특성을 가지고 있다. 또한, TCP 같은 전송 프로토콜에서 제공하지 못하는 신뢰성과, 프로토콜에 정의된 흐름/혼잡제어를 제공한다. 본 논문에서는 RTP상에서 동작하는 Differentiated Service의 개념과 구조를 살펴보고, Differentiated Service상에서 효율적인 패킷전송을 위해 CBQ(Class-Based Queuing)을 사용한 패킷 전송 모델의 파라미터를 설정함으로써 각자의 서비스 큐를 적절하게 제어하고, WRR(Weighted Round Robin)과 PRR(Packet-by-packet Round Robin) 같은 패킷 스케줄링 기법을 통해서 모든 서비스 클래스들이 기아현상을 경험하지 않고 공평한 스케줄링이 이루어지도록 컴퓨터 모의실험을 통해 성능을 확인한다.

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사물인터넷을 위한 협대역 LTE 시스템에서의 준지속적 스케줄링의 성능 평가 (Performance Evaluation of Semi-Persistent Scheduling in a Narrowband LTE System for Internet of Things)

  • 김선경;차원정;소재우;나민수;최창순
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권9호
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    • pp.1001-1009
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    • 2016
  • LTE 시스템에서 단말이 기지국에 데이터를 전송하기 위해서는 기지국이 physical downlink control channel (PDCCH)을 통해 역방향 자원 할당 제어 정보를 방송해야 한다. PDCCH 메시지의 크기 및 전송 횟수는 셀 내 단말의 수에 비례하여 증가하기 때문에 narrowband LTE (NB-LTE) 시스템의 경우 다수의 단말에 의해 발생하는 PDCCH의 오버헤드 증가 문제가 네트워크에 심각한 혼잡을 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 PDCCH의 오버헤드 감소를 위해, 제안하는 간소화 된 PDCCH 정보 비트 구성 방법을 사용하여 PDCCH 메시지의 크기를 줄인다. 또한, PDCCH 메시지의 전송 횟수를 감소시키는 semi-persistent scheduling (SPS) 기법을 NB-LTE 시스템에 적용하여 성능을 평가한다. 모의실험을 통해 SPS의 경우 PDCCH의 오버헤드가 감소하였으며, 시스템의 사용 효율이 높아짐을 보였다.

패킷 지연 보장을 위한 LTE 시스템의 호 수락 제어 알고리즘 (A Call Admission Control Algorithm in 3GPP LTE System for Guarantee of Packet Delay)

  • 배성재;최범곤;이진주;권성오;정민영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권6A호
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    • pp.458-467
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    • 2009
  • LTE(Long Term Evolution)는 3GPP(Third Generation Partnership Project)에서 표준화 작업을 진행 중인 차세대 이동통신 기술이다. LTE에서는 기존의 이동통신망이 회선 교환 네트워크를 통해 음성 트래픽을 전달하는 것과는 달리 IP 기반의 패킷 교환 네트워크를 통해 모든 종류의 트래픽을 전달하기 때문에 다양한 서비스에 대한 QoS(Quality of Service) 보장이 어렵다. LTE 시스템에서 사용자의 QoS를 제공하기 위해서 RRM(Radio Resource Management)이 매우 중요하며, 특히 RRM의 한 부분인 호 수락 제어 기능은 기존에 수락된 호들의 QoS를 유지하고 네트워크 혼잡 상황을 방지하는 중요한 역할을 수행한다. 본 논문에서는 LTE 시스템에서 제공하는 다양한 서비스들의 QoS를 보장하기 위한 호 수락 제어 알고리즘을 제안하고 모의실험을 통하여 성능 평가를 수행한다. 제안하는 알고리즘은 채널 및 네트워크의 상황을 반영하여 요청 호의 일부를 거절함으로써 과도한 호로 인한 네트워크 혼잡 상황을 방지함과 동시에 사용자의 QoS를 만족시킬 수 있다. 특히 제안한 호 수락 제어 알고리즘은 각 서비스 종류에 대하여 LTE 표준에서 요구하고 있는 최대 허용 패킷 지연을 만족시킬 수 있다.

무선 환경에서 지연기반 TCP의 성능 향상을 위한 수정된 RTT 측정 기법 (Modified RTT Estimation Scheme for Improving Throughput of Delay-based TCP in Wireless Networks)

  • 강현수;박지우;정광수
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권8호
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    • pp.919-926
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    • 2016
  • 무선 네트워크에서 TCP는 무선망의 특징으로 인한 패킷 손실을 혼잡상태에 의한 손실로 잘못 판단하는 문제와 연결된 디바이스들의 상태 변화로 인한 잦은 처리량의 변동 문제 때문에 성능 저하를 일으킨다. 지연 기반 TCP는 RTT(Round Trip Time)를 이용하여 윈도우의 크기를 조절하기 때문에 손실의 영향을 받지 않아 불필요하게 전송 속도를 낮추는 문제를 해결할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 지연기반 TCP를 이용하여 성능 저하를 개선시키는 알고리즘을 제안하여 두 가지 문제 모두를 해결하려 하였다. 제안하는 기법은 네트워크 상태를 빠르게 반영하는 RTT를 BaseRTT 측정에 추가하여 적응적으로 변화할 수 있도록 하였으며, 혼잡 윈도우 크기의 증가 감소량과 BaseRTT의 측정 가중치를 버퍼 잔류량을 기준으로 변화시켜 안정성을 더하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 기법이 무선 네트워크에서의 처리량 변동 문제를 기존의 방법보다 완화시킬 수 있음을 확인하였다.

무선 센서 네트워크에서 QoS를 인지하는 Cross-layer MAC 프로토콜 (QoS Aware Cross-layer MAC Protocol in wireless Sensor Networks)

  • 박현주;김성철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.2811-2817
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    • 2010
  • 논문에서는 다중의 sink 노드를 가지는 무선 센서 네트워크에서 서비스의 질(Quality of Service: QoS)을 지원하면서 에너지 소모를 줄이는 MAC 프로토콜(QAC-MAC)을 제안한다. 일반적으로 데이터 수집 네트워크에서 sink 노드근처의 노드들은 많은 양의 데이터를 처리해야 하므로 sink 노드 부근에서 혼잡이 발생하게 되어 지연에 민감한 데이터에 치명적일 수가 있다. QAC-MAC은 센서 노드들의 에너지 자원을 절약하면서 전체 네트워크 수명을 높이기 위하여 매체 접근 및 스케줄링을 위하여 경쟁기반 프로토콜과 충돌없이 데이터를 전송하기 위한 TDMA 기반의 데이터 전송 구조를 가지는 하이브리드 메커니즘을 사용한다. 일반적으로 우선순위가 높은 실시간 트래픽은 버스티하고 동일한 목적지를 가지는 특성을 가진다. QAC-MAC은 cross-layer 개념을 도입하여 각 센서 노드에서 동일한 목적지로 향하는 데이터를 재정돈하여 가능한 적은 노드들만이 데이터 전송에 참여함으로 에너지를 절약함으로 전체 네트워크 수명을 연장한다.

Bit-dropping에 의한 Overload Control 방식을 채용한 Packet Voice Multiplexer의 성능 분석에 관한 연구 (Performance Analysis of a Packet Voice Multiplexer Using the Overload Control Strategy by Bit Dropping)

  • 우준석;은종관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.110-122
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    • 1993
  • 음성이 패킷망을 통해 전송될때 각각의 call들에 의해서 발생되는 패킷들은 statistical multiplexer에 의해 다중화 되는데 이때 overload control이 필요하다. Overload control 방식은 음성 traffic을 coding하는 방식과 밀접한 관계가 있으며 그동안 많은 연구가 진행되어 왔다. CCITT에서는 최근에 packetized voice protocol에 대한 권고안 초안인 G.764를 작성하였는데 여기에서 embedded coding을 사용하는 경우에 bit dropping 방식을 사용하면 매우 훌륭하게 overload control을 할 수 있다는 사실을 언급하였다. 이에 따라 본 논문에서는 음성을 embedded ADPCM으로 coding하여 CCITT권고안 G.764에 따라 전송하는 경우에, bit dropping 방식에 따른 overload control 방식을 사용하는 패킷 multiplexer의 성능을 분석하고자 한다. 성능 분석을 위해서는 먼저 multiplexer에 도착하는 중첩된 packet arrival process에서 패킷들의 interarrival time들 간에 존재하는 큰 correlation을 정확히 나타낼 수 있는 수학적인 model이 필요하다. 본 논문에서는 Poisson process나 birth-and-death process에 비해 이들 packet arrival process를 상대적으로 정확히 표현할 수 있는 Makov-modulated Poisson Process(MMPP)를 사용하여 모델링을 하였다.따라서 성능분석은 MMPP/G/1 queueing system에 대한 분석과 비슷하다. 다만 서비스 시간의 분포가 시스템의 상태에 따라 달라지는데 이러한 경우에 대해서는 기존의 논문에서 분석되지 않았다. 성능분석을 통하여 queue에서 서비스를 기다리는 패킷의 수에 대한 분포의 Z-transform을 구하고 이를 이용하여 임의의 시간에서의 queue length와 waiting time의 평균과 표준편차를 구하였다. 이를 통하여 bit dropping 방식에 의한 overload control이 음성의 질을 많이 저하시키지 않으면서도 overload control을 하지 않을 때에 비해 statistical multiplexer에서 훨씬 많은 수의 call을 수용할 수 있도록 하는 효과를 가진다는 사실을 확인 하였다. 또한 패킷이 queue에서 떠난 직후와 임의의 시간에서 구한 queue length와 waiting time의 평균과 표준편차가 매우 비슷하다는 사실을 알 수 있었다. 본 논문에서와 마찬가지로 임의의 시간에서의 분석은 매우 복잡한 경우가 대부분이므로 이러한 사실을 이용하면 매우 간단히 성능분석을 할 수 있을 것이다.

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