Multiprotocol Label Switching (MPLS) has been developed as a key technology to enhance the reliability, manageability and overall quality of service of core If networks with connection-oriented tunnel LSP and traffic engineering such as constraint-based routing, explicit routing, and restoration. In this paper, we propose a control bandwidth borrowing scheme that maximizes the utilization of tunnel LSPs or physical links by an extension to the RSVP-TE label distribution protocol. MPLS-based core switching network and VPN services rely on the establishment of connection-oriented tunneled LSPs that are configured or predefined by network management systems. The mechanism of network management system varies from (i) a relatively static LSP establishment accounting, to (ii) a dynamic QoS routing mechanisms. With the use of hierarchical LSPs, the extra bandwidth that is unused by the trunk (outer) LSPs should be fully allocated to their constituent end-to-end user traffic (inner) LSPs in order to maximize their utilization. In order to find out the unused extra bandwidth in tunnel LSP or physical link and redistribute these resources to constituent LSPs, we expend the functionality of RSVP-TE and the found unused extra bandwidth is redistributed with a weight-based recursive redistribution scheme. By the extended RSVP-TE and proposed recursive redistributed scheme, we could achieve the instantaneous maximized utilization of tunnel LSP or physical link suffering from the potential under-utilization problem and guarantee the end-to-end QoS requirements. With the proposed scheme, network manager can manage more effectively the extra available bandwidth of hierarchical LSPs and maximize the instantaneous utilization of the tunneled LSP resources.
본 논문에서는 공유 메모리형 ATM 스위치 설계에 있어서 스위치 자원의 이용률 향상과 서비스 품질 기능 지원을 위한 버퍼관리방안을 고찰하고 여러 기법들의 성능을 비교 분석하였다. 정적 임계법(ST)와 푸시 아웃(PO) 그리고, 동적 임계법(DT)의 성능을 시뮬레이션을 통하여 비교 분석하였고, 특히 동적임계법이 트래픽 부하 및 버스티니스 (Burstyness), 복수개 출력포트간 부하의 불균형성 (Non-uniformity)등의 트래픽 특성 변화에 대해 푸시아웃 (Pushout)에 가까운 견고성 (Robustness)을 가짐을 보였다. 또한, 서비스 품질 기능 구현에 있어서 연결승인제어 (CAC)로부터 구한 트래적 기술자를 이용하여 각 셀 스트림의 서비스 요구조건에 맞도록 메모리 공간을 할당하는 가상분할법 (VP: Virtual partitioning)과 동적분할법 (DP: Dynamic partitioning)등의 버퍼관리 메커니즘을 고찰하였다. 이 기법들을 사용할 경우 규정된 트래픽 (Regulated traffic)과 규정되지 않은 (Unregulated) best-effort 트래픽의 공존이 가능하며 규정되지 않은 트래픽이 존재하더라도 규정된 트래픽이 연결승인제어에 의해 계산된 셀 유실률을 보장받게 됨을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 보였으며, 특히 과부하 상태에서 DP가 VP에 비해 서비스품질 지원 기능 면에서 우수함을 보였다.
ATM 망에서는 어느 한 순간에 다수의 연결에서 동시에 발생하는 버스트가 일어날 수 있으며, 이는 혼잡을 야기 할 수 있다. 따라서, 사용자의 QoS를 보장하기 위해서는 반작용적인(Reactive) 흐름 제어 기법들이 필요하다. 그러나, ATM망은 고속통신망이기 때문에 중간노드에서의 혼잡에 대해서 반작용적으로 소스의 전송률을 제어하기란 쉽지 않다. 그러므로, CPN(Customer Premise Network)에서의 흐름 제어가 종단-대-종단 흐름 제어보다 더 효율적일 수 있다. 본 논문에서는 CPN에서의 흐름 제어를 위한 관리 모델을 제시하고 가상 경로 연결(VPC)을 효율적으로 이용하기 위한 새로운 망 엑세스 흐름/혼잡 제어(NAPC: Network Access Flow/Congestion Control) 기법을 제안한다.
The overall performance of multiuser systems significantly depends on how effectively and fairly manage resources shared by them. The efficient resource management strategies are even more important for multimedia users since multimedia data is delay-sensitive and massive. In this paper, we focus on resource allocation based on a game-theoretic approach, referred to as Nash bargaining solution (NBS), to provide a quality of service (QoS) guarantee for each user. While the NBS has been known as a fair and optimal resource management strategy, it is challenging to find the NBS efficiently due to the computationally-intensive task. In order to reduce the computation requirements for NBS, we propose an approach that requires significantly low complexity even when networks consist of a large number of users and a large amount of resources. The proposed approach linearizes utility functions of each user and formulates the problem of finding NBS as a convex optimization, leading to nearly-optimal solution with significantly reduced computation complexity. Simulation results confirm the effectiveness of the proposed approach.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제3권6호
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pp.575-596
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2009
Facing limited network resources such as bandwidth and processing capability, the Internet will have congestion from time to time. In this paper, we propose a scheme to maximize the total utility offered by the network to the end user during congested times. We believe the only way to achieve our goal is to make the scheme application-aware, that is, to take advantage of the characteristics of the application. To make our scheme scalable, it is designed to be class-based. Traffic from applications with similar characteristics is classified into the same class. We adopted the RED queue management mechanism to adaptively control the traffic belonging to the same class. To achieve the optimal utility, the traffic belonging to different classes should be controlled differently. By adjusting link bandwidth assignments of different classes, the scheme can achieve the goal and adapt to the changes of dynamical incoming traffic. We use the control theoretical approach to analyze our scheme. In this paper, we focus on optimizing the control on two types of traffic flows: TCP and Simple UDP (SUDP, modeling audio or video applications based on UDP). We derive the differential equations to model the dynamics of SUDP traffic flows and drive stability conditions for the system with both SUDP and TCP traffic flows. In our study, we also find analytical results on the TCP traffic stable point are not accurate, so we derived new formulas on the TCP traffic stable point. We verified the proposed scheme with extensive NS2 simulations.
오늘날 세계화된 시장 환경은 기업간 협업 프로세스의 동적 구성을 요구하고 있으며, 웹 서비스 (Web services)와 비즈니스 프로세스 관리 (Business Process Management) 기술의 발전이 이의 구현을 뒷받침하고 있다. 임의의 기업과의 느슨한 구성(loosely-coupled)을 통한 동적 협업이 활성화됨에 따라, 프로세스의 서비스 품질 (Quality of Service)이 중요한 문제로 대두되고 있는데, 특히 단순한 단위 웹 서비스가 아닌 장기 실행 액티비티 (Long-termed activity)를 포함하는 협업 프로세스에서는 제한된 시간 내에 프로세스의 정상적 수행을 보장하는 것이 핵심적 요구사항이라 할 수 있다. 본 연구에서는 프로세스 수행 계획을 동적으로 생성, 관리함으로써 프로세스의 각 인스턴스들의 완료와 납기 준수를 보장할 수 있는 방법론을 제시한다. 본 방법론은 프로세스 인스턴스의 진행과정에 따라 중복(redundancy) 계획을 동적으로 수정함으로써 각 액티비티의 수행 시간과 신뢰성(reliability)을 독립적으로 관리한다. 본 방법론의 최적화 모델은 NP-hard로 증명되었으며, 본 연구에서는 최적화 모델을 위한 휴리스틱 알고리즘을 제시하고, 이를 실제 최적해와 비교하는 실험을 행하였다. 본 연구를 통해 보다 복잡한 기업간 협업환경에서의 수행 보장과 장애내감성 실현이 가능해 질 것으로 기대된다.
최근 OFDM 시스템의 T-DMB 동일 채널 중계기에서 궤환 신호를 제거하여 송신 출력을 증강시키고, 등화기를 사용하여 ICI(Inter Carrier Interference)를 제거함으로써 시스템 성능을 개선하기 위하여 노력하였다. 그러나 T-DMB 동일 채널 중계기의 경우, 성상도 번짐 현상으로 수신 단말기에서 완벽하게 신호 품질이 개선되지 않고 있다. 그러므로 본 논문에서는 성상도 번짐 현상을 억압하기 위하여 파일럿(PRS)을 이용하여 주파수 영역에서의 ICI를 고려한 적응형 채널 추정과 결정지향 잡음 제거 기법을 제안함으로써 단말기에서 수신 품질을 확보한다. T-DMB 단말기에서 요구되는 QoS(Quality of Service)를 확보하기 위하여 동일 채널 중계기에서 SNR과 BER을 평가하고, 시뮬레이션을 통하여 검증하였다. 시뮬레이션 결과를 통하여 back-off=9 dB 상태에서 위상 잡음 -18 dBc의 경우, 위상 잡음을 보상하여 수신기에서 SNR=14 dB 이하에서 BER=$10^{-5}$의 성능을 만족할 수 있다.
IEEE802.11 무선랜은 공항과 같은 공공의 장소에서 널리 사용되고 있으며 캠퍼스나 회사의 네트워킹 영역을 증대하고 있고, 최근 메쉬 네트워크나 다른 3세대 이동 통신 네트워크과의 통합 형태의 네트워크를 구성하기 위한 중요 기술로 주목 받고 있다. 무선랜 환경에서의 액세스 포인트(AP) 간 로드 밸런싱 문제는 효율적인 자원 관리나 트래픽의 QoS 지원을 위해 중요한 문제이지만, 기존 연구들에서는 노드가 네트워크에 진입하는 시점이나 로밍 시점에 로드 밸런싱을 위한 AP 선택에 초점을 맞추고 있다. 본 논문에서는 AP의 가용성 모니터링을 통해 진정한 의미의 로드 밸런싱을 위한 AP-개시 플로우 리다이렉션 메커니즘을 제안한다. AP 자신의 가용자원이 거의 사용하게 되면, 즉 특정 임계치 이상 사용하게 되면, 자신이 서비스하고 있는 노드가 로밍 가능한 이웃 AP들에게 그들의 가용자원에 관하여 쿼리를 하여 entropy나 chi-square와 같은 통계적인 방법을 이용하여 AP 간 트래픽 분포도에 대해 계산하고, 리다이렉트할 플로우들을 결정하여 선택된 노드들을 트리거하여 플로우 리다이렉션을 수행한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 플로우 리다이렉션 메커니즘이 다양한 측면에서의 성능향상을 입증할 수 있었다.
In order to various service types of real time and non-real time traffic with varying requirements are transmitted over the IEEE 802.16 standard is expected to provide quality of service(QoS) researchers have explored to provide a queue management scheme with differentiated loss guarantees for the future Internet. The sides of a packet drop rate, an each class to differential drop probability on achieving a low delay and high traffic intensity. Improved a queue management scheme to be enhanced to offer a drop probability is desired necessarily. This paper considers multiple random early detection with differential drop probability which is a slightly modified version of the Multiple-RED(Random Early Detection) model, to get the performance of the best suited, we analyzes its main control parameters (maxth, minth, maxp) for achieving the proportional loss differentiation (PLD) model, and gives their setting guidance from the analytic approach. we propose Dynamic-multiple queue management scheme based on differential drop probability, called Dynamic-VQSDDP(Variable Queue State Differential Drop Probability)T, is proposed to overcome M-RED's shortcoming as well as supports static maxp parameter setting values for relative and each class proportional loss differentiation. M-RED is static according to the situation of the network traffic, Network environment is very dynamic situation. Therefore maxp parameter values needs to modify too to the constantly and dynamic. The verification of the guidance is shown with figuring out loss probability using a proposed algorithm under dynamic offered load and is also selection problem of optimal values of parameters for high traffic intensity and show that Dynamic-VQSDDP has the better performance in terms of packet drop rate. We also demonstrated using an ns-2 network simulation.
We propose a new space priority mechanism, and analyze its performance in a single Constant Bit Rate (CBR) server. The arrival process is derived from the superposition of two types of traffics, each in turn results from the superposition of homogeneous ON-OFF sources that can be approximated by means of a two-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP). The buffer mechanism enables the Asynchronous Transfer Mode (ATM) layer to adapt the quality of the cell transfer to the Quality of Service (QoS) requirements and to improve the utilization of network resources. This is achieved by "Selective-Delaying and Pushing-ln"(SDPI) cells according to the class they belong to. The scheme is applicable to schedule delay-tolerant non-real time traffic and delay-sensitive real time traffic. Analytical expressions for various performance parameters and numerical results are obtained. Simulation results in term of cell loss probability conform with our numerical analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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