• Title/Summary/Keyword: QoS support

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An Efficient Game Theory-Based Power Control Algorithm for D2D Communication in 5G Networks

  • Saif, Abdu;Noordin, Kamarul Ariffin bin;Dimyati, Kaharudin;Shah, Nor Shahida Mohd;Al-Gumaei, Yousef Ali;Abdullah, Qazwan;Alezabi, Kamal Ali
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권7호
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    • pp.2631-2649
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    • 2021
  • Device-to-Device (D2D) communication is one of the enabling technologies for 5G networks that support proximity-based service (ProSe) for wireless network communications. This paper proposes a power control algorithm based on the Nash equilibrium and game theory to eliminate the interference between the cellular user device and D2D links. This leadsto reliable connectivity with minimal power consumption in wireless communication. The power control in D2D is modeled as a non-cooperative game. Each device is allowed to independently select and transmit its power to maximize (or minimize) user utility. The aim is to guide user devices to converge with the Nash equilibrium by establishing connectivity with network resources. The proposed algorithm with pricing factors is used for power consumption and reduces overall interference of D2Ds communication. The proposed algorithm is evaluated in terms of the energy efficiency of the average power consumption, the number of D2D communication, and the number of iterations. Besides, the algorithm has a relatively fast convergence with the Nash Equilibrium rate. It guarantees that the user devices can achieve their required Quality of Service (QoS) by adjusting the residual cost coefficient and residual energy factor. Simulation results show that the power control shows a significant reduction in power consumption that has been achieved by approximately 20% compared with algorithms in [11].

IP over WDM 네트워크에서 손실에 민감한 의료 데이터를 위한 다양한 서비스 요구사항을 만족하는 새로운 복구 방법 (A New Recovery Method to Privide Diverse Service Demands for Loss Sensitive Medical Data on IP over WDM Networks)

  • 이용규
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권3호
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    • pp.377-388
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    • 2022
  • 의학 분야에서 가파르게 증가하는 인터넷 사용과 다양한 서비스 요구사항을 만족시키기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 하나의 광섬유를 통해서 수 테라비트를 운반할 수 있는 광 인터넷은 생존 필요성의 다양한 형태를 만족시키기 위해서는 지능적인 것을 필요로 한다. 본 논문에서는 IP over WDM 네트워크에서 다양한 복구 요구사항을 만족하는 새로운 복구 기법을 제안한다. 이 기법은 복구 서비스를 세 개의 클래스로 구분하고 각 클래스를 위해 서로 다른 우선순위를 가진 공유 복구와 전용의 보고 기법을 활용한다. 또한 이 방법을 지원하는 정보 데이터베이스를 위한 구성 기법이 제안된다. 이 기법은 복구 시간, 블로킹 비율 그리고 자원 활용 측면에서 각 클래스별로 서로 다른 정도의 복구 요구사항을 제공한다. 이 기법을 이용하며, 손실 없이 의학 데이터를 전송할 수 있다.

WDM 다중홉 망에서 ATM 응용을 위한 노드 구조 및 셀 라우팅 기법 (Node Architecture and Cell Routing Strategies for ATM Applications in WDM Multihop Networks)

  • 이호숙;이청훈;소원호;권혁중;김영천
    • 전자공학회논문지S
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    • 제35S권11호
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    • pp.44-52
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    • 1998
  • 본 논문에서는 WDM 다중홉 망에서 효율적인 ATM 응용 서비스를 제공하기 위한 노드 구조 및 셀 라우팅 기법을 제시하였다. 제안된 WDM 노드의 파장 교환 구조는 MSN 구조의 논리적 토폴로지를 기반으로 하고, 내부에 광 지연루프를 사용하여 전 ${\cdot}$ 광 신호의 변환없이 셀의 지연을 허용하므로써 Store-and-forward(S&F)와 편향 라우팅의 장점을 취할 수 있다. 제안된 라우팅 기법은 ATM 셀 전송의 우선 순위에 따라 각기 다른 버퍼 점유, 재지연, 편향 기법을 적용하여 서비스 계층별 QoS를 보장하면서 효율적인 경합 해결 및 경로 제어가 가능하도록 하였다. 라우팅 방식-Ⅰ에서는 경함이 발생할 경우 고순위 셀은 S&F 방식으로 라우팅하고 저순위셀은 편향시켜 고순위 셀의 전송지연을 줄이고 처리율을 향상시켰다. 방식-Ⅱ는 망의 트래픽 부하가 적을 경우 저순위 셀도 부분적인 버퍼 점유를 허락하여 저순위 셀의 폐기율을 줄이므로써 망의 이용률을 높일 수 있도록 하였다. 제안한 라우팅 기법들의 성능 평가를 위해 시뮬레이터를 작성하여 균형 및 불균형 트래픽 상황에서 평균 홉수와 처리율 측면에서 성능을 비교 분석하였다.

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MPEG-21 디지털 아이템 적응을 이용한 휴대용 멀티미디어 시스템의 전력 소모 절감 기법 (Power saving in Kand-held multimedia systems using MPEG-21 Digital Item Adaptation)

  • 심호준;조영진;김재민;장래혁
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권2호
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    • pp.60-75
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    • 2006
  • MPEG-21 멀티미디어 프레임워크는 다양한 종류의 네트워크와 장치들이 멀티미디어 자원을 보다 효율적으로 전달하고 사용할 수 있도록 지원하는 것을 목표로 하고 있다. MPEG-21의 주요한 목표 중 하나는 서로 다른 기종의 단말기기에서 동일한 가독성을 보여주는 멀티미디어 스트리밍(streaming)을 지원하기 위해서 디지털 아이템 적응(digital item adaptation, DIA)을 통한 광범위한 멀티미디어 접근성, 다시 말해서 UMA (universal multimedia access)를 구현하는 것이다. 본 논문에서는 MPEG-21 디지털 아이템 적응을 이용하여 단말기기의 전력 소모를 절감할 수 있는 방법을 최초로 소개한다. MPEG-21 멀티미디어 프레임워크는 처음부터 단말기기의 전력 소모 절감을 목적으로 설계된 것이 아니기 때문에, 단말기기.의 전력 소모에 관련된 상세한 정보를 제공할 수는 없지만 몇 가지 제한된 정보는 현 시점에서도 이용가능하다. 따라서 본 논문에서는 이러한 정보를 이용하여 MPEG-21 디지털 아이템 적응 표준을 따르는 여러 가지 전력 소모 절감 기법들을 제시하고, 각각의 전력 소모 절감 기법들 사이의 상호 의존 관계를 밝히고자 한다. 본 논문에서 소개한 전력 소모 절감 기법들을 단말기기에 적용하면 멀티미디어 서비스의 품질을 거의 손상시키지 않으면서 휴대용 멀티미디어 기기의 소비 전력을 최대 $66\%$까지 줄일 수 있다.

IEEE 802.11e EDCA에서 효율적인 대역폭 측정을 통한 Cross-Layer 기반의 비디오 전송 기법 (A Cross-Layer based Video Transmission Scheme using Efficient Bandwidth Estimation in IEEE 802.11e EDCA)

  • 신필규;이선헌;정광수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권3호
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    • pp.173-182
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    • 2008
  • 최근 무선 환경에서 스트리밍 서비스의 서비스 품질을 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 무선 환경의 채널상태 불안정은 높은 전송 지연과 손실을 발생시키게 되고, 결과적으로 사용자 측면에서의 서비스 품질을 저하시키는 문제점을 가진다. 이러한 무선 환경에서의 서비스 품질을 향상시키기 위해 IEEE 802.11 Working Group에서는 IEEE 802.11e를 제안하였고, 이를 기반으로 하는 여러 기법들이 제안되었지만 네트워크 상태에 적응적이지 못한 기존 연구들은 전송큐의 오버플로우와 데이타 손실이 발생하여 전송하는 영상의 품질을 저하시키게 된다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 모델을 기반으로 무선 환경에서의 멀티미디어 스트리밍 서비스 품질의 향상을 위한 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 MPEG-4 영상의 각 프레임의 중요도에 따라 차별적으로 IEEE 802.11e EDCA 모델의 전송 방식을 적용하고, 수신측의 AC(Access Category)를 고려한 효율적인 대역폭 측정을 기반으로 한 송신측의 프레임 폐기를 통해 현재 네트워크 상태에 적응적인 전송율 조절을 한다. 실험 결과를 통해 제안한 기법이 무선 환경의 스트리밍 서비스의 종단간 서비스 품질을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

OFDM/FDD 시스템에서 Target QoS 만족을 위한 다단계 적응전송 채널예측기법 (A Novel Two-step Channel Prediction Technique for Adaptive Transmission in OFDM/FDD System)

  • 허주;장경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권8A호
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    • pp.745-751
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    • 2006
  • OFDM 시스템에 적응전송방식을 적용하기 위해서 송신단은 사용자의 정확한 채널 정보를 획득하여야 하지만, 고속의 이동성을 가지는 실외 환경의 경우, 실제 채널과 적응 전송시 고려하는 채널이 달라지기 때문에 시스템 성능열화가 발생하게 된다. 이를 해결하기 위하여 채널예측 기법을 적응전송방식에 적용하는 연구가 시작되고 있다. 그러나 대부분의 채널 예측 기법은 정해진 시간동안, 예를 들면 한 슬롯동안 채널의 변화가 없다는 가정에서 제안되었다. 따라서 이러한 기술들은 한 슬롯 내에서 빠르게 변하는 채널에 기인하여 발생하는 Packet Error Rate 성능 열화 문제를 해결할 수 없다. 본 논문에서는 빠른 시변채널에서 적응전송방식을 적용하기 위한 새로운 OFDM/FDD 시스템 기반 채널 예측 기법을 제안한다. 제안하는 채널 예측 기법은 한 슬롯 내에서 변하는 채널의 시변 특성을 고려하여 채널을 예측하는 특징을 가진다. 시뮬레이션 결과에 의하면 ITU-R Veh A 30km/h 채널에서 제안하는 채널 예측 기법을 이용하여 적응 변조 및 코딩을 수행하는 OFDM/FDD 시스템은 기존의 일반적인 채널예측 방식을 이용하는 경우에 비하여 시스템 Throughput의 손실이 없이 Target PER 1%를 보장할 수 있다.

ISO/IEC 29157 표준 MAC 프로토콜 개선 연구 (A study on improvement of ISO/IEC 29157 MAC protocol)

  • 차봉상;정의훈;전광일;서대영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.17-26
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    • 2013
  • ISO/IEC 29157 표준은 대한민국에서 독자적으로 개발되어 상용화된 피코캐스트1.0 기술에 기반하며, 2010년 5월에 ISO/IEC JTC1 SC6에 의해서 국제표준으로 등록되었다. 개발 단계부터 단일 플랫폼으로 다양한 응용분야와 다양한 미디어 형식에 대한 지원을 목표로 개발되었다. ISO/IEC 29157 기반의 무선통신망, 즉 Pico-net은 마스터 노드가 주기적으로 송출하는 동기신호에 다수의 슬레이브 노드가 동기화되어 통신을 하는 주종관계 구조를 가진다. 또한 Pico-net은 다양한 네트워크 토폴로지를 지원하고 노드들 간의 직접통신(단일-홉 통신)을 지원하며 서비스품질 보장이 가능하다. 그러나 이러한 구조는 무선망 내의 노드 이동에 따른 통신두절 문제, 이로 인한 노드의 이동성 제한 문제 그리고 무선망 운용 범위가 통상적인 무선망 운용범위의 1/4 이하로 축소되는 문제를 노출하였다. 본 논문에서는 다중-홉(멀티-홉) 통신 기술과 노드들 간의 동기신호 전달 기술을 적용하여 앞서 언급한 문제들에 대한 해결 방안을 제시하였다. 마지막으로 ISO/IEC 29157 표준의 추가적인 개선방향에 대해서 제시하였다.