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.
실시간 멀티미디어 응용의 등장으로 멀티캐스트와 QoS(Quality of Service) 지원이 필수적인 망 서비스로 부각되고 있다. 이에, ATM 기반의 인터넷에서 IP 멀티캐스트의 효율적인 처리를 위하여 MARS(Multicast Address Resolution Server)가 제안되었고, 기존의 최선 서비스 기반의 인터넷에서 QoS(Quality of Service)를 지원하기 위하여 RSVP(Resource Reservation Protocol)가 제안되었다. 본 논문에서는 ATM 망에서 QoS가 지원되는 IP 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위하여 MARS 구조에서 RSVP를 지원하는 두 가지 방안을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 그 성능을 분석하였다. 제안하는 두 가지 방법은 각각 'RSVP 전 홉 노드 방식'과 'MARS 서버 방식'이라 명명하였다. RSVP 전 홉 노드 방식은 송신원으로부터 ATM 망으로 진입하는 노드와 수신원을 향하여 ATM 망을 진출하는 노드 간에 각각 일대일 양방향 VC를 설정하여 멀티캐스트 그룹에 속하는 수신원들이 보내는 자원 예약 메시지를 ATM 망에서 전송하는 방안이다. MARS 서버 방식은 ATM 망을 진출하는 노드와 MARS 서버간에 MARS 제어 메시지 교환을 위해 존재하는 ATM VC를 사용하여 RSVP의 자원 예약 메시지를 전송하고, MARS 서버가 RSVP 자원 예약 메시지를 처리하도록 그 기능을 확장함으로써 ATM 망에서 필요로 하는 제어 VC 수를 절약할 수 있는 방안이다. 시뮬레이션을 통하여, MARS 서버 방식은 ATM 제어 VC의 수를 절약할 수 있을 뿐 아니라 경우에 따라 RSVP 자원 예약 메시지 전달 지연을 줄일 수도 있음을 볼 수 있었다. 그러나, MARS 클러스터 내에 동시에 존재하는 RSVP 흐름이 많을 때에는 MARS 서버 방식의 경우 MARS 서버에서의 병목 현상으로 인해 성능이 저하될 수 있다.Abstract Emerging real time multimedia applications require multicast service with a QoS(Quality of Service) support. An overlay service architecture MARS(Multicast Address Resolution Server) is proposed to support IP multicast over an ATM network, and a resource reservation protocol RSVP is proposed to provide QoS support in the Internet which is originally based upon best effort service only. In this paper, we propose two schemes to support IP multicast service with QoS support over ATM networks: 'RSVP Previous Hop Node(RPHN) scheme' and 'MARS server based scheme'. In RPHN scheme, the RSVP reservation messages are transported via one-to-one ATM control VC from the egress nodes to the ingress nodes of the the multicast flow set up between each pair of nodes. The RSVP message processing occurs at the ingress nodes of the multicast flow. Whereas, in the MARS server based scheme, the RSVP reservation messages are transported via the MARS control VCs between the egress nodes and the MARS server. The RSVP message processing burden is imposed at MARS server in this scheme. For MARS server based scheme, no additional ATM VC is required for RSVP reservation message transmission, while the processing burden at the MARS server is high. Simulation results show that the MARS server based scheme, may accomplish RSVP reservation message delivery with smaller delay as well as saving of the number of ATM VCs. When the number of simultaneous RSVP flows in the MARS cluster is large, however, MARS based scheme may suffer performance degradation since MARS server becomes a performance bottleneck.
Journal of information and communication convergence engineering
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제12권1호
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pp.14-18
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2014
A recent major development in computer technology is the advent of wearable computer systems. Wearable computer systems employ a wireless universal serial bus (WUSB), which refers to a combination of USB with the WiMedia wireless technical specifications. In this study, we focus on an integrated system of WUSB over wireless body area networks (WBANs) for wireless wearable computer systems. However, current WBAN MACs do not have well-defined quality of service (QoS) mapping and resource allocation mechanisms to support multimedia streams with the requested QoS parameters. To solve this problem, we propose a novel QoS-aware time slot allocation method. The proposed method provides fair and adaptive QoS provisioning to isochronous streams according to current traffic loads and their requested QoS parameters by executing a QoS satisfaction algorithm at the WUSB/WBAN host. The simulation results show that the proposed method improves the efficiency of time slot utilization while maximizing QoS provisioning.
본 논문에서는 무선센서 네트워크에서 서비스의 질(QoS)을 지원하면서 전송 효율을 높이기 위한 무선 센서네트워크에서의 QMAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 QMAC에서는 우선순위를 가지는 패킷 전송을 원하는 송신노드가 CSMA/CA 방식을 통하여 수신 노드에게 전송 요청을 하고, 수신 노드에서는 네트워크 토폴로지와 전송되어지는 패킷의 우선순위와 전송 트래픽 양에 따라 TDMA 방식으로 적절히 슬롯을 할당함으로 여러 수신 노드들 사이에 슬롯 중복 할당으로 인한 충돌을 낮춤으로 QoS를 지원하면서 동시에 전송효율을 높일 수 있다는 장점을 가진다.
The IEEE 802.16 wireless metropolitan area network (WMAN) standard is designed to correct expensive communication costs in CDMA-based mobile communication systems and limited coverage problems in wireless LAN systems. Thus, the IEEE 802.16e standard can provide mobile high-speed packet access between mobile stations and the Internet service provider through the base station with cheap communication fees. To efficiently accommodate voice over IP (VoIP) services in IEEE 802.16 systems, an uplink quality of service packet-scheduling scheme is proposed, and its performance is evaluated with an NS-2 network simulator in this paper. Numerical results show that this proposed scheme can increase the system capacity by 100% more than in the unsolicited rand service (UGS) scheme and 30% more than the extended real-time polling service (ertPS) scheme, respectively.
본 논문에서는 셀룰러 인지 라디오 망에서 주 사용자들 (PU; primary user)의 다중 채널상에서 발생하는 스펙트럼 홀 (spectrum hole)을 그룹핑(grouping)하여, 광대역 인지 사용자 (WCRU; wideband cognitive radio user)의 서비스 품질 (QoS; quality of service)을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 스펙트럼 홀 그룹핑 방법은 같은 시간에 발생하는 스펙트럼 홀들을 위너예측과정으로 예측하고, 예측된 스펙트럼 홀을 그룹핑하여 광대역 인지 사용자를 지원함으로써 인지 사용자의 서비스 품질을 향상시킨다. 시뮬레이션을 통하여 단일 스펙트럼 홀 채널을 이용한 경우와 비교하여 핸드오프 호의 손실률과 초기 발생 호의 차단률을 줄일 수 있음을 보인다.
최근에 인터넷은 시간이 가면 갈수록 실시간 멀티미디어 서비스를 망을 통해서 제공받기 원하고 있다. 이러한 실시간 서비스를 IPOA 환경에서 지원하기 위해 ATM 망에서 RSVP를 이용하고 IP계층에서는 이를 멀티캐스트 서비스로 제공하기 위해 기존의 MARS가 지원 예약 메시지를 처리하도록 그 기능을 확장하도록 함으로써 이질적인 수신자의 QoS를 보장하는 방식을 제안하였다. 또한 이를 직접 구현한, 간단한 시뮬레이션을 통해 확장된 MARS 서버의 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과 이질적인 수신자들에게 IP 멀티캐스트 서비스를 제공하기 위하여 RSVP를 적용할 때에는 수신자의 규모와 QoS 변경 요청의 발생 빈도 등을 예측하였다. 이를 통해 망 자원의 불필요한 낭비와 서버의 처리 지연을 줄임으로써 서버의 효율적인 관리 및 이질적인 수산자들의 서비스 품질을 보장할 수 있음을 확인할 수 있었다.
호스(Hose) 모델 기반 VPN(Virtual Private Network) QoS(Quality of Service)를 지원하기 위한 자원준비(Provisioning) 메커니즘들 가운데, VPN 차원 상태 정보(VPN-specific state) 자원준비는 서비스 제공자에게 높은 다중화(Multiplexing) 이점을 제공한다는 장점을 가진다. 그러나, VPN 차원 상태 정보 자원준비를 위한 적합한 자원예약 프로토콜이 없기 때문에 VPN 차원 상태 정보 자원준비를 위한 동적 자동 자원예약이 어렵다. 또한, VPN 차원 상태 정보 자원준비에 의해 예약된 자원은 LAN에 접속되어 있는 호스트들이 LAN 대역폭을 공유하는 것과 유사한 방식으로 동일한 VPN에 속하는 사용자들이 공유하기 때문에 동일한 VPN에 속하는 사용자 간에 불공정한 자원 사용이 발생할 수 있다. 이에 본 논문에서는 VPN 차원 상태 정보 자원준비에 따라 동적 자동 자원 예약을 수행할 수 있도록 하는 자원예약 프로토콜을 제안하고, 혼잡 발생 시에 동일한 VPN에 속하는 사용자 간에 예약된 자원을 공정하게 사용할 수 있도록 하는 트래픽 서비스 메커니즘을 제안한다.
VoIP 서비스는 아날로그인 음성 신호를 디지털 신호로 변환한 후 패킷으로 구성하여 사용자에게 음성정보를 전달해주는 서비스로 기존의 음성전화 서비스에 비해 요금이 저렴하고 확장성이 뛰어난 장점을 가지고 있다. 그러나 VoIP 서비스는 기존의 음성전화 서비스(PSTN)에 비해서 열악한 통화품질과 보안측면의 취약성을 포함한 시스템 구조를 갖는다. 이와 같은 문제점을 보완하기 위해 TLS 서비스를 도입함으로서 보안성을 높였지만, 실제적인 시스템에서는 QoS 문제점이 발생하므로 보안적인 측면과 QoS를 동시에 만족시킬 수 있는 VoIP 보안 시스템 개발이 필요하다. 본 논문에서는 기존 VoIP 세션 설정단계에 AA 서버를 추가하여 사용자의 접근에 따른 차등 서비스를 제공함으로서 보안과 사용자에 따른 서비스를 제공할 수 있는 사용자 권한 인증 VoIP 시스템을 제안한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 TLS 기술을 추가한 시스템보다 빠른 QoS를 제공하면서 비슷한 보안성을 제공한다는 이점을 가지고 있다. 또한 사용자별 다양한 부가서비스를 제공할 수 있다.
최근 메쉬 네트워크는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그러나 메쉬 네트워크는 무선 전송의 특성으로 인한 제한적인 대역폭을 제공하며, 특히 단일 채널로 구성된 메쉬 네트워크의 경우 다중 홉 전송 시 전송률 저하 문제 등이 발생한다. 이러한 문제를 해결하고 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위해 다양한 라우팅방식이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 MPLS(Multi Protocol Label Switching)를 적용하여 QoS를 제공하는 MPLS 메쉬 네트워크 구조를 제안한다. MPLS를 적용한 메쉬 네트워크를 통해 하부 QoS 제공방식과 무관하게 상위 응용계층에서의 경로관리가 용이해지며 트래픽관리가 용이해진다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e 표준을 적용하여 트래픽에 대한 차별적인 서비스를 제공하도록 MPLS 적용 메쉬 라우터를 설계하고, 구현 및 실험을 통하여 동작을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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