• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.579-603
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• 2018

In this paper we propose a QoS-enhanced intelligent stochastic optimal fair real-time packet scheduler, QUEST, for 4G LTE traffic in routers. The objective of this research is to maximize the system QoS subject to the constraint that the processor utilization is kept nearly at 100 percent. The QUEST has following unique advantages. First, it solves the challenging problem of starvation for low priority process - buffered streaming video and TCP based; second, it solves the major bottleneck of the scheduler Earliest Deadline First's failure at heavy loads. Finally, QUEST offers the benefit of arbitrarily pre-programming the process utilization ratio.Three classes of multimedia 4G LTE QCI traffic, conversational voice, live streaming video, buffered streaming video and TCP based applications have been considered. We analyse two most important QoS metrics, packet loss rate (PLR) and mean waiting time. All claims are supported by discrete event and Monte Carlo simulations. The simulation results show that the QUEST scheduler outperforms current state-of-the-art benchmark schedulers. The proposed scheduler offers 37 percent improvement in PLR and 23 percent improvement in mean waiting time over the best competing current scheduler Accuracy-aware EDF.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.652-657
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• 2004

As the real-time multimedia applications through Internet increase, the bandwidth available to TCP connections is oppressed by the UDP traffic, result in the performance of overall system is extremely deteriorated. Therefore, developing a new transmission protocol is necessary. The TCP-friendly algorithm is an example meeting this necessity. The TCP-friendly (TFRC) is an UDP-based protocol that controls the transmission rate based on the available round transmission time (RTT) and the packet loss rate (PLR). In the data transmission processing, transmission rate is determined based on the conditions of the previous transmission period. If the one-step ahead predicted values of the control factors are available, the performance will be improved significantly. This paper proposes a prediction model of transmission rate control factors that will be used for the transmission rate control, which improves the performance of the networks. The model developed through this research is predicting one-step ahead variables of RTT and PLR. A multiplayer perceptron neural network is used as the prediction model and Levenberg-Marquardt algorithm is used for the training. The values of RTT and PLR were collected using TFRC protocol in the real system. The obtained prediction model is validated using new data set and the results show that the obtained model predicts the factors accurately.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권4호
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• pp.408-416
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• 2005

Quality of service (QoS) provision is an important and indispensable function for multi-service wireless networks. In this paper, we present a new scheduling/admission control frame­work, including an efficient rate-guaranteed opportunistic scheduling (ROS) scheme and a coordinated admission control (ROS­CAC) policy to support statistic QoS guarantee in multi-service wireless networks. Based on our proposed mathematical model, we derive the probability distribution function (PDF) of queue length under ROS and deduce the packet loss rate (PLR) for individual flows. The new admission control policy makes admission decision for a new incoming flow to ensure that the PLR requirements of all flows (including the new flow) are satisfied. The numerical results based on ns-2 simulations demonstrate the effectiveness of the new joint packet scheduling/admission control framework.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2003년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.27-30
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• 2003

본 논문에서는 하이브리드 다중 표현(hybrid multiple description) 개념을 이용하여 에러가 발생하기 쉬운 환경에서 사용될 수 있는 강인한 동영상 압축 알고리듬을 제안한다. 다중 표현 압축은 단일 표현 압축(single description coding. SDC) 보다 패킷 손실 율(packet loss rate, PLR)이 높은 환경에서 에러에 더 강인성을 갖는다. 그러나 PLR 이 낮은 환경에서는 과도한 중복량(redundancy) 때문에 성능이 저하되는 문제가 발생한다 이러한 MDC 의 문제를 해결하기 위해서 채널 환경에 따라 SD/MID 를 전환할 수 있는 방법을 제안한다. 좀더 자세히 설명하면, 낮은 PLR 에서는 압축 효율을 위하여 SDC 를 사용하고 높은 PLR 환경에서는 에러에 대한 강인성을 위해 MDC 를 사용한다. SD/MD 전환을 최적화시키기 위해 비트율-왜곡 최적화 프레임웍(rate-distortion optimization framework)을 사용한다. 부호화시에 복호기에서의 왜곡(distortion)을 정확히 예측하기 위해서 ROPE(recursive optimal per-pixel estimate) 방법을 사용한다. 모의 실험 견과 제안된 SD/MD 전환 방법이 기존의 SDC-ROPE 와 MDC-ROPE 보다 모든 에러 환경에서 더 효과적임을 알 수 있다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권5호
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• pp.551-555
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• 2011

Optical packet switching is a promising technology, which can integrate both data and optical network. In this paper, we present a comparative study of various traffic arrival approaches in WDM packet switches. The comparison is made based on packet loss rate and average delay under uniform and self-similar Pareto traffic. Computer simulations are performed in order to obtain the switch performance metrics. Study shows that burstiness of data traffic has a strong negative impact in the performance of WDM packet switches.

• ETRI Journal
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• 제33권1호
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• pp.136-139
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• 2011

A modular upgrade design for packet transport switch nodes is presented where packet loss is dramatically reduced by intra-module and inter-module buffer sharing. This modular design offers significant cost and power reduction in a high-data-rate system where buffers are highly costly and power-greedy.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.1-10
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• 2008

본 논문은 IEEE 802.22 WRAN 시스템에서 실시간 트래픽을 효율적으로 지원하기 위한 Modified-PLFS 패킷 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 사용자의 개별적인 큐(queue)의 상태를 확인하여 지연으로 인한 패킷 손실(loss)이 발생할 경우에 이에 속하는 사용자들에게 최소의 패킷 손실이 발생하도록 무선자원을 할당하여 실시간 트래픽의 서비스 품질(QoS)을 효과적으로 향상시킨다. 제안된 알고리즘의 성능을 기존 PLFS와 M-LWDF와의 성능과 비교하여 패킷 손실율(PLR : Packet Loss Rate), 처리율(throughput) 측면에서 분석한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 Modified-PLFS 알고리즘이 기존의 PLFS보다 실시간 트래픽들에게 더 나은 서비스 품질을 제공해 줌을 확인한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.385-391
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• 2005

As the Internet real-time multimedia applications increases, the bandwidth available to TCP connections is oppressed by the UDP traffic, result in the performance of overall system is extremely deteriorated. Therefore, developing a new transmission protocol is necessary. The TCP-friendly algorithm is an example satisfying this necessity. The TCP-Friendly Rate Control (TFRC) is an UDP-based protocol that controls the transmission rate that is based on the available round trip time (RTT) and the packet loss rate (PLR). In the data transmission processing, transmission rate is determined based on the conditions of the previous transmission period. If the one-step ahead predicted values of the control factors are available, the performance will be improved significantly. This paper proposes a prediction model of transmission rate control factors that will be used in the transmission rate control, which improves the performance of the networks. The model developed through this research is predicting one-step ahead variables of RTT and PLR. A multiplayer perceptron neural network is used as the prediction model and Levenberg-Marquardt algorithm is used for the training. The values of RTT and PLR were collected using TFRC protocol in the real system. The obtained prediction model is validated using new data set and the results show that the obtained model predicts the factors accurately.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5A호
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• pp.474-481
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• 2010

본 논문에서는 다중 홉 이동 애드 혹 네트워크에서 크로스 레이어 (Cross layer) 기반의 효과적인 멀티미디어 전송 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 멀티레이트를 지원하는 IEEE 802.11 MAC을 기반으로 하며, 수신 노드에서 패킷 손실률 (Packet Loss Rate, PLR)이 제약 조건 이내를 유지하고 종단간 지연시간이 최소가 되도록 하기 위해 경로상의 각 노드들은 MAC 계층에서 응용계층의 데이터 특성과 물리 계층의 채널정보를 이용하여 효과적인 전송 모드를 선택 한다. 마지막으로 실험을 통하여 제안 알고리즘의 우수성을 확인 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권2B호
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• pp.44-52
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• 2005

본 논문에서는 멀티미디어 전송 시 QoS(Quality of Service)를 개선하기 위한 유효패킷 전송률을 향상 시키는 방법으로 신경회로망을 이용한 예측 알고리즘을 제안하였다. 신경회로망 모델을 이용하여 왕복지연시간과 패킷손실률을 예측하고 예측된 인자를 이용하여 데이터 전송률을 결정하는 방법이다. 제안한 방법은 과거의 데이터를 기준으로 전송률을 결정하여 전송하는 데이터의 양을 제어하는 기존의 방법보다 향상된 성능을 확보할 수 있게 된다. 제안한 방법의 성능을 확인하기 위하여 실 시스템에 적용하는 실험을 실시하였다. 리눅스 운영 PC를 사용하였으며, UDP 프로토콜을 이용하여 실시간 데이터를 전송하는 실험 장치를 구현하였다. 제안한 방법의 유효패킷 전송률이 기존의 TCP-Friendly 혼잡제어 방법에 비하여 5% 정도 향상된 성능을 보였다.