본 논문에서는 음성호와 멀티미디어호가 공존하는 환경에서 트래픽의 특성을 이용한 두 가지 적응적 채널할당 기법들을 제안하고 분석한다. 제안된 채널 할당 기법들은 매크로셀과 마이크로셀이 중첩되어 있는 계층셀 구조 환경에서 저속 음성호의 마이크로셀로의 오버플로우와 테이크백, 적응성 멀티미디어호의 매크로셀로의 오버플로우 및 테이크백을 허용한다. 또한 제안하는 채널할당기법 II[5]에서는 비적응 성호의 QoS보장을 위하여 적응성호의 채널 전송속도를 조절하여 비적응성호에게 제공할 수 있도록 하였다. 제안된 기법들은 각 계층에 따라 2차원 마코프 과정을 이용하여 분석되었으며, 본 논문에서는 제안하는 기법 떼 대한 수학적인 분석 모델을 제시한다. 제안하는 2가지 적응적 채널 할당 기법과 수학적인 분석의 결과는 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 고정적인 시스템 및 계층셀 구조를 고려한 2가지 기존 시스템들과 성능을 비교하였다. 또한 제안하는 기법들의 효율을 확인하기 위하여 오버플로우와 테이크백 확률을 도출하였다. 시뮬레이션 결과 제안하는 2가지 기법 모두 고정적인 시스템 및 기존 시스템에 비해 채널의 효율적인 사용 및 핸드오프 호 강제종료율의 측면에서 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.
An adaptive subcarrier allocation scheme based on comparative superiority of opportunity cost between groups is proposed for the enhancement of system capacity and its simple implementation at the base station of a multiuser OFDM system. The proposed algorithm is similar to the blockwise or the decentralized subcarrier allocation algorithm proposed by Xiaowen et al and Alen et al, respectively. In the proposed algorithm, however, all subcarriers are grouped according to the coherence bandwidth and the comparative superiority concept, which swaps the groups between users if the system capacity is increased, is adopted for the enhancement of system capacity. In addition, the proposed algorithm provides a simple solution for the conflict problem among users by reallocating only the conflicted groups and unassigned groups instead of reallocating entire groups. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm increases the system capacity effectively over a static, an adaptive blockwise, and a decentralized subcarrier allocation algorithms.
This paper proposes a bit allocation algorithm using adaptive bandwidth for ADSL that uses the DMT technology. In certain cases for high attenuation loops the conventional algorithms are unable to assign data bits to the higher frequency tones, due to the power spectrum mask limitation recommended by ANSI Standard, even if the total power budget is not expended. In the proposed bit allocation algorithm, adjacent empty tones that would not be used merge into single tone, then additional bits is assigned to the merged empty tones. Because additional bits is allocated, most of the available power is used. The proposed algorithm show that total bit increase in about 2~9% bits more than about conventional "water-filling" and "bit removal" algorithms and that is able to use about 93% of the available budget Power
모바일 환경의 비디오 스트리밍에서 클라이언트들은 작업 부하의 차이가 큰 비디오를 요청할 수 있기 때문에 적응성은 중요한 문제이다. 본 논문에서는 모바일 또는 무선 통신망에서 MPEG-4 비디오 스트림을 효율적으로 전송하기 위해 제한된 대역폭을 스케쥴링하는 기법이 제시된다. 수락 제어 단계에서는 요청된 각 비디오 대역폭이 평균 대역폭 요건에 따라 할당된다. 실제 스케쥴링 단계에서는 클라이언트들의 재생 상황에 더욱 적합한 스케쥴링이 수행될 수 있도록 하기 위해 클라이언트의 버퍼 수준에 따라 대역폭이 동적으로 할당된다. 제시된 RTA(Real-Time Adaptive) 스케쥴링 프로토콜에서는 버퍼 수준이 낮은 클라이언트에게 일시적으로 더 많은 대역폭이 할당될 수 있다. 버퍼 수준에 기반한 스케쥴링 정책을 사용하는 RTA 프로토콜은 일시적인 과부하 영향을 최소화하는 한편 재생시 실시간적 성능을 최대화할 수 있다. RTA 프로토콜의 성능은 다양한 실험을 통하여 측정되었으며 BSBA(Buffer Sensitive Bandwidth Allocation) 프로토콜과 비교한 결과 RTA 프로토콜이 더 많은 수의 프레임들을 전송함으로써 우수한 성능을 가지는 것으로 분석되었다.
Park, Sea-Nae;Nam, Jung-Hak;Sim, Dong-Gy;Joo, Young-Hun;Kim, Yong-Serk;Kim, Hyun-Mun
한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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pp.258-262
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2009
In this paper, we propose an effective memory reduction algorithm to reduce the amount of reference frame buffer and memory bandwidth in video encoder and decoder. In general video codecs, decoded previous frames should be stored and referred to reduce temporal redundancy. Recently, reference frames are recompressed for memory efficiency and bandwidth reduction between a main processor and external memory. However, these algorithms could hurt coding efficiency. Several algorithms have been proposed to reduce the amount of reference memory with minimum quality degradation. They still suffer from quality degradation with fixed-bit allocation. In this paper, we propose an adaptive block-based min-max quantization that considers local characteristics of image. In the proposed algorithm, basic process unit is $8{\times}8$ for memory alignment and apply an adaptive quantization to each $4{\times}4$ block for minimizing quality degradation. We found that the proposed algorithm could improve approximately 37.5% in coding efficiency, compared with an existing memory reduction algorithm, at the same memory reduction rate.
분산 모바일 멀티미디어 시스템에서 클라이언트의 재생 버퍼 수준에 기반하여 통신망 대역폭을 동적으로 할당하는 기법이 본 논문에서 제시된다. 이 기법에서 비디오 요청을 서비스하기 위해 할당된 대역폭의 양은 요구한 클라이언트의 버퍼 수준에 따라 결정된다. 즉 클라이언트의 버퍼 수준이 일시적으로 낮아지거나 높아지면 재생 상황을 개선하기 위한 목적으로 더 많은 대역폭 또는 더 적은 대역폭이 할당되는 것이다. 또한 재생 버퍼 수준 기반 대역폭 할당 기법을 사용함으로써 클라이언트들에게 공평한 서비스가 제공될 수 있다. 고품질의 비디오 재생을 지원하기 위해서 비디오 프레임들은 반드시 재생 시간 전까지 클라이언트에 전송되어야 한다. 이 대역폭 할당 기법의 주목적은 전송이 중단되는 프레임의 수를 최소화하여 비디오 재생 성능과 서비스 품질을 향상시키며 동시에 진행되는 모든 비디오 요청 작업을 공평하게 서비스하는 것이다. 제시된 기법의 성능은 시뮬레이션을 통하여 다른 정적 대역폭 할당 기법과 비교 분석되었으며 프레임의 전송중단율은 버퍼수준에 따라 약 4%에서 9% 정도 감소된 것으로 나타났다.
본 논문에서는 고정 전송을 서비스와 가변 전송율 서비스를 동시에 지원하는 다중 서비스 네트워크의 성능을 분석하고 이를 설계에 이용하는 방법을 연구한다. 다중 서비스 네트워크에서 고정 전송율 서비스의 호 수는 시간에 따라 동적으로 가변하게 되는데. 이에 따가 전체 네트워크 링크의 용량중 가변 전송율 서비스가 사용가능한 대역폭 (전송율)도 시간에 따라 가변하게 된다. 본 논문에서는 가변 전송율 서비스가 사용가능한 대역폭을 Erlang 고정점 방정식과 Little의 법칙을 이용해서 구하였다. 가변 전송율 서비스의 호들에 대한 대역폭 할당은 최대-최소 공정 대역폭 할당 방법에 따라 결징되는데, 본 논문에서는 먼저 가변 전송율 서비스가 얻을 수 있는 평균 최소 전송율의 상한값을 구하고 대용량 네트워크일 경우에는 이 상한값을 얻을 수 있음을 보였다. 네트워크의 예를 통해 이러한 성능 분석 방법을 검증하였으벼, 최대-최소 공정 대역폭 할당 방법이 네트워크의 전체 수익을 최대화하지 못할 수도 있으므로, 네트워크 레벨에서의 우선 순리를 고려함으로써 네트워크의 효율을 근대화하는 방법을 제안하였다.
최근 들어 폭발적으로 증가하고 있는 다양한 형태의 멀티미디어 서비스들은 서로 다른 대역폭과, 다양한 QoS의 보장을 요구한다. 따라서, 한정된 대역폭을 가지는 네트워크의 특성으로 인해 효율적인 대역폭 관리에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 네트워크상에서 서로 다른 멀티미디어 서비스를 효율적으로 지원하면서 동시에 우선순위가 높은 서비스의 QoS를 보장할 수 있는 적응적 대역폭 관리 방법을 제안하였다. 네트워크 자원의 효율적인 관리를 위해 제안된 적응적 대역폭 관리기법은 현재 네트워크 상태를 기반으로 하는 온라인 기법으로 적용되어 서로 상충되는 네트워크의 성능 메트릭간의 적절한 균형을 이루도록 설계되었다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 대역폭 관리를 위해 제안된 기존의 타 기법들과의 비교, 분석을 수행하여 제안된 방법이 다양한 네트워크 트래픽 상황에서 우수한 성능을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
EPON 환경에서 효율적인 상향 채널의 사용을 위해 다양한 동적 대역폭 할당 방안이 제안되고 있다. 일반적으로 가변 폴링 주기 방안은 고정 폴링 주기 방안에 비해 optical network unit(ONU)의 대역폭 요청량을 보다 유연하게 반영하여 폴링 주기를 결정하기 때문에 상향 채널에서 향상된 전송 성능을 나타낸다. 그러나, 가변 폴링 주기 방안은 ONU의 상향 트래픽 부하가 낮은 환경에서는 폴링 오버헤드에 의한 하향 채널의 대역폭 낭비가 심한 문제점이 있다. 본 논문에서는 Ethernet passive optical network(EPON)에서 가변 폴링 주기와 고정 폴링 주기 방안의 장점만을 취한 새로운 동적 대역폭 할당 방안을 제안한다. 제안한 방안은 대표적인 가변 폴링 주기 방안인 interleaved polling with adaptive cycle time(IPACT) 방안에 기반을 두고, 하향전송을 위한 optical line terminal(OLT) 큐의 상태에 따라 가변 폴링 주기 혹은 고정 폴링 주기로 동작한다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안은 상향 전송에서 IPACT 방안과 유사한 지연 성능을 유지하면서도 하향 전송에서는 고정 폴링 주기 방안에 근접하는 수율을 나타냄을 보였다.
Ethernet passive optical network (EPON) is a technology to solve the access network bottleneck and to realize fiber to the home (FTTH). In EPON, the dynamic bandwidth allocation (DBA) is important because all users share common line in upstream. In this paper, we propose new DBA named as modified EPON dynamic scheduling algorithm (MEDSA) and simulate new DBA using Matlab.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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