• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제2권3호
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• pp.29-40
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• 1997

Two asymptotic analyses of the queue length distribution at a statistical multiplexor supporting heterogeneous exponential on-off sources are considered. The first analysis is performed by approximating the cell generation rates as a multi-dimensional Ornstein-Uhlenbeck process and then applying the Benes queueing formula. In the second analysis, w state with a system of linear equations derived from the exact expressions of the dominant eigenvalue of the matrix governing the queue length distribution. Assuming that there are a large number of sources, we obtain asymptotic approximations to the dominant eigenvalue. Based on the analyses, we define a traffic descriptor to include the mean and the variance of the cell generation rate and a burstiness measure. A simple expression for the quality of service (QoS) in cell loss rate is derived in terms of the traffic descriptor parameters and the multiplexor parameters (output link capacity and buffer size). The result is then used to quantify the factors determining the required capacity of a call taking the statistical multiplexing gain into consideration. As an application of the analyses, we can use the required capacity calculation for simple yet effective connection admission control(CAC) algorithms.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.61-65
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• 2014

본 논문에서는 다중 경로 페이딩 및 주파수 선택적 페이딩을 겪는 채널을 회피하기 위한 방안을 정의하였다. 기존의 기법에서, 페이딩 현상을 해결하기 위해 다중 입출력 안테나(MIMO) 혹은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 기법을 적용하였으나 하드웨어의 제약으로 인해 실제적인 구현이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 협력 스펙트럼 감지 기법을 통해 얻은 우수한 채널 정보를 송신단에게 제공하는 기법을 제안한다. 송신단에서는 수집된 정보를 바탕으로 페이딩을 겪는 채널에 대한 회피를 구현할 수 있으며 수신단에서 복호의 성능을 향상 시킬 수 있다. 마지막으로, 비트 오류율을 통해 페이딩을 겪는 채널과 제안된 프로토콜의 성능을 비교, 분석한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.619-628
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• 2012

The ZigBee network has been considered to monitor electricity usage of home appliances in the smart grid network. ZigBee, however, may suffer from a coexistence problem with wireless local area network (WLAN). In this paper, to resolve the coexistence problem between ZigBee network and WLAN, we propose a new protocol constructing a cognitive smart grid network for supporting monitoring of home appliances. In the proposed protocol, home appliances first estimates the transmission timing and channel information of WLAN by reading request to send/clear to send (RTS/CTS) frames of WLAN. Next, based on the estimated information, home appliances transmit a data at the same time as WLAN transmission. To manage the interference between WLAN and smart grid network, we propose a cognitive beamforming algorithm. The beamforming algorithm is designed to guaranteeing zero interference to WLAN while satisfying a required rate for smart metering. We also propose an energy efficient rate adaptation algorithm. By slowing down the transmission rate while satisfying an imperceptible impact of quality of service (QoS) of the receiver, the home appliance can significantly save transmit power. Numerical results show that the proposed multiple antenna technique provides reliable communications for smart metering with reduced power comparing to the simple transmission technique.

• 전기학회논문지
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• 제65권3호
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• pp.463-468
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• 2016

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.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권2호
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• pp.235-244
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• 2004

TCP Vegas 버전은 현재 인터넷에서 가장 많이 사용되고 있는 TCP Tahoe나 Reno 버전에 비하여 높은 성능과 안정된 서비스를 제공한다. 그러나 TCP vegas는 다른 버전의 TCP와 병목 링크를 공유하여 사용하게 되면 TCP Tahoe나 Reno 버전에 비하여 상대적으로 낮은 성능을 나타낸다. 이는 각 버전의 TCP가 수행하는 혼잡제어 알고리즘의 차이에서 기인하는 것으로 이를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 링크의 대역폭에 따른 TCP의 최대 성능을 유지할 수 있는 최소한의 윈도우 크기를 분석하고 중간 라우터의 큐에서 각 TCP 연결에 적절한 윈도우 크기를 할당하기 위한 패킷 폐기 정책을 수행함으로써 TCP의 성능을 유지하면서 공정성을 개선할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능평가는 각 TCP 연결에 의하여 종단 시스템간에 전송된 데이터 바이트 수를 기준으로 측정하였으며, 그 결과 제안한 알고리즘은 높은 TCP 성능을 유지하면서 공정성이 개선됨을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2499-2522
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• 2017

Multi-hop networks are a low-setup-cost solution for enlarging an area of network coverage through multi-hop routing. Carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) is frequently used in multi-hop networks. Multi-hop networks face multiple problems, such as a rise in contention for the medium, and packet loss under heavy-load, saturated conditions, which consumes more bandwidth due to re-transmissions. The number of re-transmissions carried out in a multi-hop network plays a major role in the achievable quality of service (QoS). This paper presents a statistical, analytical model for the end-to-end delay of contention-based medium access control (MAC) strategies. These strategies schedule a packet before performing the back-off contention for both differentiated heterogeneous data and homogeneous data under saturation conditions. The analytical model is an application of Markov chain theory and queuing theory. The M/M/1 model is used to derive access queue waiting times, and an absorbing Markov chain is used to determine the expected number of re-transmissions in a multi-hop scenario. This is then used to calculate the expected end-to-end delay. The prediction by the proposed model is compared to the simulation results, and shows close correlation for the different test cases with different arrival rates.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.1554-1561
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• 1998

ATM 망에서 실시간 트래픽과 비실시간 트랙의 중첩이 일어날 때, 군집성이 강한 트래픽의 서비스 품질은 단일 셀 손실보다는 연속적인 셀 손실에 영향을 받게된다. 따라서, 여러 개의 셀로 구성되는 블록 손실에 대한 분석은 지연에 민감한 실시간 트래픽 군에 대해서는 성능 척도로서의 중요한 의미를 지닌다. 본 논문에서는 과부하제어를 위한 2-단계 임계치 제어를 통한 대기 시스템을 소개하고, 각 트래픽의 단일 셀 손실과 블록 손실 분포를 규명하기 위해 기존의 분석 방법과는 상이한 재귀적 알고리즘을 소개한다. 그것은 기존의 분석 방법과는 달리 시스템의 제어 전략에 따른 성능분석에 좀 더 정확한 계산과 다양한 탐색을 가능하게 한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권6호
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• pp.2240-2254
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• 2021

We investigate the channel allocation problem in an ultra-dense device-to-device (D2D) enabled cellular network in underlaying mode where multiple D2D users are forced to share the same channel. Two kinds of low complexity solutions, which just require partial channel state information (CSI) exchange, are devised to resolve the combinatorial optimization problem with the quality of service (QoS) guaranteeing. We begin by sorting the cellular users equipment (CUEs) links in sequence in a matric of interference tolerance for ensuring the SINR requirement. Moreover, the interference quota of CUEs is regarded as one kind of communication resource. Multiple D2D candidates compete for the interference quota to establish spectrum sharing links. Then base station calculates the occupation of interference quota by D2D users with partial CSI such as the interference channel gain of D2D users and the channel gain of D2D themselves, and carries out the channel allocation by setting different access priorities distribution. In this paper, we proposed two novel fast matching algorithms utilize partial information rather than global CSI exchanging, which reduce the computation complexity. Numerical results reveal that, our proposed algorithms achieve outstanding performance than the contrast algorithms including Hungarian algorithm in terms of throughput, fairness and access rate. Specifically, the performance of our proposed channel allocation algorithm is more superior in ultra-dense D2D scenarios.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권7호
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• pp.394-400
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• 2002

워크스테이션들의 네트워크(NOWs)와 같은 스위치 기반의 비정규적 네트워크는 고속 스위치를 이용하여 프로세서 노드나 네트워크 호스트들을 특정 위상에 구애받지 않고 연결한 것으로 우수한 유연성(flexibility)과 확장성(scalability)의 장점이 있다. 그러나 메쉬와 같은 정규적인 위상에 비해 교착 상태(deadlock)에 빠지지 않는 효율적인 다중 전송을 수행하는 것은 용이하지 않다. 본 논문에서는 전송 트리의 루트 노드에 무리를 주지 않고 할당받은 서비스에 따라서 전송 단계와 적응성에 차별성을 부여하며 스위치의 채널 사용의 불균형을 개선하고 네트워크 부하 분포의 조정이 가능한 단일 단계 차별적 다중 전송(Single Phase Differential Multicast; SPDM) 기법을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.173-178
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• 2004

개방형 통신망에서 CVR, VBR, UBR, ABR과 같은 다양한 트래픽 관리 및 지연에 관한 연구가 진행되고 있고 특히 ATM망에서는 대역폭 확장 및 트래픽 관리를 통한 망의 효율적이며 유연한 품질 서비스를 제공한다. 이러한 품질 서비스를 제공하기 위하여 트래픽에 보안서비스가 제공되어야 하며 이에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 ATM 보안 그룹에 들어오는 패킷들을 안정성 기준으로 평가하고 등급으로 분류하여 안전한 패킷은 통과시키고 비안전한 패킷은 폐기 또는 마크 패킷으로 통과 시킨다. 본 논문은 스위치에서 마크 패킷을 통과 시킬때 발생하는 패킷 지연에 관한 연구 및 시뮬레이션 시나리오를 제공한다.