• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.118-123
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• 2009

In this paper, we propose packet selection and significance based interval allocation algorithm for real-time streaming service. In real-time streaming of inter-frame (and layer) coded video, minimizing packet loss does not imply maximizing QoS. It is true that packet loss adversely affects the QoS but one single packet can have more impact than several other packets. We exploit the fact that the significance of each packet loss is different from the frame type it belongs to and its position within GoP. Using packet dependency and PSNR degradation value imposed on the video from the corresponding packet loss, we find each packet's significance value. Based on the packet significance, the proposed algorithm determines which packets to send and when to send them. The proposed algorithm is tested using publicly available MPEG-4 video traces. Our scheduling algorithm brings significant improvement on user perceivable QoS. We foresee that the proposed algorithm manifests itself in last mile connection of the network where intervals between successive packets from the source and to the destination are well preserved.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권11A호
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• pp.1106-1112
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• 2007

3세대 이동통신 시스템의 상향링크 고속 패킷 데이터 전송을 위한 표준인 WCDMA의 개선된 상향링크 시스템의 도입은 실시간 비디오 스트리밍, 게임, IP 기반의 음성, 파일 전송 등과 같은 다양한 종류의 멀티미디어 서비스를 제공해 줄 것이라 예상된다. 본 연구에서는 WCDMA의 개선된 상향링크 시스템에서 실시간 트래픽의 서비스 품질을 보장하여 서비스들을 효율적으로 처리하기 위한 스케줄링 방식을 제안한다. 지연에 민감한 음성과 같은 트래픽은 선택되는 사용자 수를 엄격하게 제한하는 부호영역에서의 스케줄링과, 시스템의 수율을 보장하기 위해 가중치 값을 적응적으로 할당하는 시간영역 스케줄링을 혼합한 하이브리드 스케줄링 방식을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 시스템 레벨의 지연, 지연변동, 수율 등의 성능을 종합적으로 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1151-1168
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• 2009

멀티미디어의 프레임들은 QoS에 각각 다른 정도의 영향을 미치기 때문에, 패킷 손실을 줄이는 것이 항상 QoS를 향상시키는 것은 아니다. 사용자가 느끼는 QoS를 극대화하기 위해 본 논문은 중요성 기반 패킷 스케줄링을 제안한다. 중요성 기반 패킷 스케줄링 기법은 패킷 스케줄링의 두 가지 근본적인 문제를 해결한다. 하나는 "무엇을 보내는 가"이고 다른 하나는 "언제 보내는 가" 이다. 이용 가능한 대역폭이 계속 변화할 때, 대역폭에 적응하기 위해 모든 패킷을 보낼 수 없을 경우에는 일부의 패킷을 선택해서 보낼 수밖에 없다. 이를 위해 패킷 Significance를 제안하는데, 패킷 Significance는 효과적으로 프레임 상관관계를 파악하고 프레임의 중요도를 정량화한다. 그리디(greedy) 접근 기법이 패킷 선택 문제에 사용되었고, 패킷 Significance가 전송 스케줄링에 고려되었다. 널리 공개된 MPEG-4 비디오 클립이 실험에 사용되었으며, 시뮬레이션 소프트웨어에 디코딩 엔진이 삽입되었고, 성능 평가를 위해 PSNR을 측정하였다. 크기 기반 패킷 스케줄링 기법 및 비트 레이트 기반 최선(bit-rate based best-effort) 스케줄링 기법과 성능을 비교 분석하였다. 제안하는 기법이 더 중요한 패킷에 차별화 된 보호기능을 성공적으로 부여하며, QoS를 크게 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Information Technology Applications and Management
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• 제23권2호
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• pp.61-80
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• 2016

The wireless mesh network (WMN) is a next-generation technology for data networking that has the advantage in cost and the flexibility in its construction because of not requiring the infra-structure such as the ethernet. This paper focuses on the optimal link scheduling problem under the wireless mesh network to effectuate real-time streaming by using the constraint programming. In particular, Under the limitation of half-duplex transmission in wireless nodes, this paper proposes a solution method to minimize the makespan in scheduling packet transmission from wireless nodes to the gateway in a WMN with no packet transmission conflicts due to the half-duplex transmission. It discusses the conflicts in packet transmission and deduces the condition of feasible schedules, which defines the model for the constraint programming. Finally it comparatively shows and discusses the results using two constraint programming solvers, Gecode and the IBM ILOG CP solver.

• ETRI Journal
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• 제28권1호
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• pp.31-44
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• 2006

In a packet switching network, congestion is unavoidable and affects the quality of real-time traffic with such problems as delay and packet loss. Packet fair queuing (PFQ) algorithms are well-known solutions for quality-of-service (QoS) guarantee by packet scheduling. Our approach is different from previous algorithms in that it uses hardware time achieved by sampling a counter triggered by a periodic clock signal. This clock signal can be provided to all the modules of a routing system to get synchronization. In this architecture, a variant of the PFQ algorithm, called digitized delay queuing (DDQ), can be distributed on many line interface modules. We derive the delay bounds in a single processor system and in a distributed architecture. The definition of traffic contribution improves the simplicity of the mathematical models. The effect of different time between modules in a distributed architecture is the key idea for understanding the delay behavior of a routing system. The number of bins required for the DDQ algorithm is also derived to make the system configuration clear. The analytical models developed in this paper form the basis of improvement and application to a combined input and output queuing (CIOQ) router architecture for a higher speed QoS network.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권12호
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• pp.4856-4871
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• 2015

Backpressure based scheduling has been considered as a promising technique for improving the throughput of a wide range of communication networks. However, this scheduling technique has not been well studied for heterogeneous wireless networks. In this paper, we propose a virtual-queue based backpressure scheduling (VQB) algorithm for heterogeneous multi-hop wireless networks. The VQB algorithm introduces a simple virtual queue for each flow at a node for backpressure scheduling, whose length depends on the cache size of the node. When calculating flow weights and making scheduling decisions, the length of a virtual queue is used instead of the length of a real queue. We theoretically prove that VQB is throughput-optimal. Simulation results show that the VQB algorithm significantly outperforms a classical backpressure scheduling algorithm in heterogeneous multi-hop wireless networks in terms of the packet delivery ratio, packet delivery time, and average sum of the queue lengths of all nodes per timeslot.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.23-26
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• 2002

In this paper, we modelize several scheduling algorithms for real-time packet filtering tasks based on the multi-threaded multi-processor architecture for the network security system like the firewall and compare the performance of the algorithms by implementing the algorithms and doing a number of empirical tasks. As the matrices of the performance we use the idle factor and the packet transfer rate. We get the idle factors and the packet transfer rates according to the transfers of the packet sizes from 64 bytes to 1500 bytes.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.1061-1064
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• 1999

UDP has likely been used for real-time applications, such as video and audio. UDP supplies minimized transmission delay by omitting the connection setup process, flow control, and retransmission In general, more than 80 percent of the WAN resources are occupied by Transmission Control Protocol(TCP) traffic as opposed to UDP's simplicity, TCP adopts a unique flow control in this paper, I report new methods to minimize a udp packet loss considering TCP flow control on the real-time application the better performance of real time application can be obtained when they reduce a packet size and FIFO buffer scheduling method competing with TCP bandwidth for the bandwidth and buffering.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.2543-2554
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• 2000

실시간 스케줄러는 대역폭, 필요 버퍼량 등과 같은 네트워크 자원을 효율적으로 이용하면서 한정된 통신 지연(bounded delay)을 제공해야 한다. 이러한 제한 조건을 만족시키기 위해서 많은 스케줄링 방법론이 제시되었다. 그중 EDF 스케줄링 방법론이 최적의 성능을 갖는 것으로 알려져 있다. 그러나 EDF 스케줄링 방법론은 “sort”나“search”와 같은 연산 작업을 수행함으로서, 과다한 오버헤드를 발생시킨다. Rotating Priority Queues(PRQ) 스케줄러는 EDF 연산 작업 없이 EDF 스케줄러에 근접한 성능을 갖는 스케줄러이다. 그러나 RPQ 스케줄러는 과다한 버퍼량을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 Multiple Rotating Priority Queues(MRPQ) 스케줄러를 제시한다. MRPQ 스케줄러는 “block queue”라는 새로운 개념을 이용하여 회전 우선 순위 queue를 다중 계층으로 구성한다. 이렇게 구성된 MRPQ 스케줄러 RQP스케줄러에서 필요한 버퍼량의 반 정도의 버퍼량만을 사용하여, RPQ 스케줄러와 동일한 동작을 수행한다. 또한 MRPQ 스케줄러는 RPQ 스케줄러와 동일한 최대 지연시간을 제공한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.79-95
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• 2016

In order to improve the Quality-of-Service (QoS) of latency sensitive applications in next-generation cellular networks, multi-path is adopted to transmit packet stream in real-time to achieve high-quality video transmission in heterogeneous wireless networks. However, multi-path also introduces two important challenges: out-of-order issue and reordering delay. In this paper, we propose a new architecture based on Software Defined Network (SDN) for flow aggregation and flow splitting, and then design a Multiple Access Radio Scheduling (MARS) scheme based on relative Round-Trip Time (RTT) measurement. The QoS metrics including end-to-end delay, throughput and the packet out-of-order problem at the receiver have been investigated using the extensive simulation experiments. The performance results show that this SDN architecture coupled with the proposed MARS scheme can reduce the end-to-end delay and the reordering delay time caused by packet out-of-order as well as achieve a better throughput than the existing SMOS and Round-Robin algorithms.