• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권4호
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• pp.394-400
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• 2022

The radio resources available in a wireless network system are limited. Therefor, job of managing resources is not easy task. Because the resources are shared among the UEs that are connected, the process of assigning resources must be carefully controlled. The packet scheduler in an LTE network is in charge of allocating resources to the user equipment (UE). Femtocells networks are being considered as a promising solution for poor channel performance for mulitple environments. The implementation of femtocells into a macrocell (traditional base station) would boost the capacities of the cellular network. To increase femtocells network capacity, a reliable Packet Scheduler mechanism should be implemented. The Packet Scheduler technique is introduced in this paper to maximize capacity of the network while maintaining fairness among UEs. The proposed solution operates in a manner consistent with this principle. An analysis of the proposed scheme's performance is conducted using a computer simulation. The results reveal that it outperforms the well-known PF scheduler in terms of cell throughput and average throughput of UEs.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.579-603
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• 2018

In this paper we propose a QoS-enhanced intelligent stochastic optimal fair real-time packet scheduler, QUEST, for 4G LTE traffic in routers. The objective of this research is to maximize the system QoS subject to the constraint that the processor utilization is kept nearly at 100 percent. The QUEST has following unique advantages. First, it solves the challenging problem of starvation for low priority process - buffered streaming video and TCP based; second, it solves the major bottleneck of the scheduler Earliest Deadline First's failure at heavy loads. Finally, QUEST offers the benefit of arbitrarily pre-programming the process utilization ratio.Three classes of multimedia 4G LTE QCI traffic, conversational voice, live streaming video, buffered streaming video and TCP based applications have been considered. We analyse two most important QoS metrics, packet loss rate (PLR) and mean waiting time. All claims are supported by discrete event and Monte Carlo simulations. The simulation results show that the QUEST scheduler outperforms current state-of-the-art benchmark schedulers. The proposed scheduler offers 37 percent improvement in PLR and 23 percent improvement in mean waiting time over the best competing current scheduler Accuracy-aware EDF.

• 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.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1622-1631
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• 2007

To realize the wireless packet scheduler which efficiently considers both the effect of adaptive modulation and coding (AMC) scheme due to variable wireless communication channel information from physical layer and the QoS differentiation of multimedia services from internet protocol (IP) layer, this paper proposes a new downlink AMC-based priority queuing (APQ) scheduler which combines AMC scheme and service priority method in multimedia services at the same time. The result of numerical analysis shows that the proposed APQ algorithm plays a role in increasing the number of services satisfying the mean waiting time requirements per each service in multimedia services because the APQ scheme allows the mean waiting time of each service to be reduced much more than existing packet scheduler having only user selection processor.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권1호
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• pp.23-34
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• 2004

본 논문에서는 초고속 패킷 스위치 네트워크에서 VoD나 HDTV, VoIP같은 고품질 스트리밍 서비스의 QoS를 보장하는 패킷 스케줄러의 구조 및 제어방법을 제시한다. 스트리밍 서비스는 버스트 데이터 응용서비스보다 더욱 엄격한 QoS(jitter, delay, packet loss)보장을 요구한다 또한 스트리밍 서비스는 다른 플로우들의 동작에 상관없이 끊김 없는 서비스를 제공하기 위해 각 플로우별로 최소 대역 보장과 종단간 지연조건을 보장해야 한다. 이들 요구조건들을 만족하기 위해, 패킷 스케줄러는 플로우들이 다른 플로우의 영향을 받지 않도록 분리하고, 각 플로우들에게 종단간 지연 보장을 제공해야 한다. 그리고 각 플로우들에게 요구되는 최소 대역폭을 할당해야한다 지금까지 많은 벤더들이 10Gbps급 트래픽 관리기 칩을 개발하였지만 대부분 칩들은 고품질 스트리밍 서비스를 지원하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 상용 TM칩들의 단점 및 스트리밍서비스의 트래픽 특성을 조사하고, 제안한 패킷 스케줄러의 하드웨어 구조를 제시한다. 그리고 마지막으로 제안한 스케줄러의 시물레이션 결과를 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.145-152
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• 2009

IEEE 802.16e 표준은 CDMA 기반의 이동통신시스템이 안고 있는 장단점과 무선 LAN 시스템이 안고 있는 장단점을 상호 보완하여 저렴한 가격으로 이동중인 단말에게 데이터서비스를 제공할 수 있도록 제정된 WMAN 표준이다. 본 논문에서는 IEEE 802.16e 시스템에서 VoIP 서비스를 효율적으로 수용하기 위한 역방향 링크 QoS 패킷 스케줄링 기법을 제안하고 NS-2 시뮬레이터를 사용하여 성능평가를 수행하였다. 제안된 QoS 패킷 스케줄링 기법은 스케줄링 간격을 결정하는 부분, 스케줄링 시 대역할당 크기를 결정하는 부분, 그리고 스케줄링 대상이 다수 개일 경우에 어느 단말을 먼저 서비스할 것이지 서비스 순서를 결정하는 부분으로 구성되어 있다. 본 성능평가 결과에 따르면 본 연구에서 제안한 알고리즘이 UGS 서비스 기법에 비해 시스템 용량이 220%, ertPS 서비스 기법에 비해 시스템 용량이 25% 정도 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.323-332
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• 2006

실시간 멀티미디어 응용의 서비스 품질을 보장하는 공정 패킷 스케줄링 알고리즘은 타임스탬프 계산시 사용되는 패킷의 기준시각 측면에서 종료시각 방식과 시작시각 방식으로 나된다. 전자는 트래픽 흐름의 속도에 반비례하는 레이턴시 특성으로 인해 트래픽 흐름의 예약속도 조정으로 다양한 지연규격을 지원할 수 있어 대부분의 스케줄러에 적용되고 있으나 과잉예약에 따른 대역폭 손실이 발생한다. 반면 후자는 과잉예약에 따른 대역폭 손실은 없으나 흐름의 수에 종속되는 레이턴시 특성으로 인해 다수의 지연규격을 수용하기 어려운 문제점이 있다. 본 논문에서는 다수 지연규격(multiple delay bounds)을 효과적으로 지원할 수 있는 시작시각 기반 공정 패킷 스케줄러를 제안하고, 제안된 스케줄러의 성능특성을 분석한다. 분석결과 종료시각 기반 스케줄러보다 최대 30% 높은 이용도 특성을 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.197-207
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• 2006

공정 패킷 스케줄러에서 트래픽 흐름의 속도에 의해 결정되는 최대전달지연이 그 흐름의 요구 지연규격을 위반할 경우 예약속도를 높여서 이를 줄여야 한다. 이러한 과잉예약의 결과로 전송대역폭이 손실되나, 이전연구에서 사용되었던 레이턴시, 공정성 및 구현복잡성의 세가지 성능지표로는 손실대역폭을 평가할 수 없다. 본 논문에서는 스케줄링 서버 자원의 손실특성을 평가할 수 있는 대역폭 이용도 지표를 제안하고, 대역폭 및 페이로드(payload) 이용도 측면에서 공정 패킷 스케줄러의 성능을 분석 및 평가하였다. 평가결과 요구 지연규격이 느슨할수록 높은 페이로드 이용도를 얻을 수 있었고, 특히 WFQ급 레이턴시를 갖는 스케줄러의 페이로드 이용도가 SCFQ에 비해 50%까지 개선됨을 발견할 수 있었다.

• 한국경영과학회지
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• 제30권2호
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• pp.29-40
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• 2005

In this research, we propose packet scheduling algorithm considering different QoS characteristics of real-time traffic and non-real-time traffic in the next generation wireless communication system serving the multimedia traffic and a new efficient framing method cooperated with this packet scheduler. When the selected traffic classes of the selected users are transmitted, our proposed framing method can increase the number of serviced traffic classes by mixing the many different traffic classes within one frame considering data rate decided by the allocated AMC (Adaptive Modulation and Coding) option. Using this proposed method, the fairness among the traffic classes can be achieved and the system performance for total throughput and delay can be enhanced. Simulations are performed to analyze the performance of the proposed framing method. Our proposed packet scheduler and framing method will be applied to the next generation multimedia wireless communication system serving many traffic classes.