• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.893-901
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• 2007

품질 보장을 요구하는 실시간 멀티미디어 서비스가 이동 무선 네트워크로 확산됨에 따라 무선 채널에서 에너지 효율의 중요성이 더욱 강조되고 있으며, DMS(Dynamic Modulation Scaling)의 도입으로 스케줄러의 출력 링크의 속도를 낮춤으로서 무선 채널의 에너지 소비를 줄일 수 있게 되었다. 본 연구에서는 WFQ(Weighted Fair Queuing)의 대역폭 이용도 저하 문제를 해결한 LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing)를 확장하여 출력 링크의 속도를 줄일 수 있는 공평 큐잉 알고리즘인 REFQ(Rate Efficient Fair Queuing)를 제안하고 성능을 평가한다. 평가결과 WFQ에 비해서 35%의 링크 속도 절감 효과를 얻었고, DMS 무선 모뎀에 적용 시 에너지 소비를 최대 90% 정도 줄일 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.130-132
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• 2001

현재 인터넷은 노력형 서비스(Best-effort service)만을 제공하며, 보장형 서비스(Guaranteed service)를 제공하지 못하는 한계를 가지고 있다. MPEG1, MPEG4, H.263과 같은 실시간 비디오 데이터를 효과적으로 제공하기 위해서는 보장형 서비스를 필요로 하며, 세션 관리, 호 허용 제어, 패킷 스케쥴링과 같은 여러 가지 기술들이 필요하다. 기존에 주로 사용되고 있는 FIFO(First-in First-out)에 의한 큐잉 정책으로는 대역폭, 지연 시간과 같은 네트워크 자원을 사용자에게 보장해 줄 수 없다. 따라서 CBQ(Class Based Queuing), WFQ(Weight Fair Queuing)아 같은 공평 큐잉 기법들에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 WFQ와 같은 공평 큐잉 기법을, 실시한 비디오 패킷 전송에 효과적으로 사용하기 위한 방법(AWF2Q+)을 제안하였다. FIFO, WFQ, AWF2Q+의 서비스 품질(PSNR)에 대한 비교, 분석을 통해 제안한 알고리즘이 실시간 비디오 서비스의 품질(PSNR)을 향상할 수 있다는 것을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권6A호
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• pp.1008-1018
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• 2001

본 논문에서는, 트래픽으로부터 요구된 지연한계를 보장하는 스케줄링 알고리즘으로서, \"클래스별 서비스 차등제공\" 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은, 공평 큐잉과 우선순위 제어 개념의 절충형 패킷 스케줄링 알고리즘이다. 다수의 트래픽 클래스 환경에서, 각 클래스별 서비스 커브를 정의하며, 클래스별 지연 한계를 충족시키기 위한 각 서비스 커브의 형태, 그리고 서비스 커브간의 관계에 근거하여, 클래스별 차등 서비스를 제공한다. 또한, 동일한 클래스 내의 세션간에는 공평 큐잉을 제공함으로써, 세션별 최소한의 대역폭이 보장될 수 있도록 한다. 지연 제어를 위해 새로 정의된 변수는, 시스템 상태에 따라 그 값이 조정됨으로써, 자원의 효율적 활용을 가능하게 한다. 제안된 알고리즘은 가상적 fluid-flow 모델에서 디자인되었으며, 이를 실질적인 패킷 모드에서 구현하는 방안이 제시되었다. 아울러, 제안된 스케줄링 알고리즘에 수반되는, 결정적 형태의 지연 보장을 위한 호 수락 제어조건을 유도함으로써, 수용된 세션들의 지연 성능이 확정적으로 보장될 수 있도록 하였다.수 있도록 하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.405-407
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• 1999

WFQ(Weighted Fair Queuing)은 지연이나 공평성의 특성에 있어서 이상적인 트래픽 스케줄링 알고리즘으로 간주되었다. N세션에 서비스를 제공하는 WFQ 스케줄러의 스케줄링 연산은 각 패킷 전송 시간당 O(n)의 계산 복잡도를 가지며, 구현 또한 복잡하다. Self-Clocked Fair Queuing과 같은 WFQ 알고리즘의 구현을 간단히 하고자 하는 노력은 지연범위나 특성에 영향을 주게 되어 다양한 트래픽이 제공되는 경우 각 트래픽의 공평성을 지원해주지 못한다. 그러므로 지연이나 지연 변이 측면에서 공평성을 지원하고 구현상의 계산 복잡도를 줄인 스케줄링 알고리즘이 필요하게 되었다. ATM 다중화기의 셀 스케줄링 알고리즘 역시, ATM의 특성상 다양한 특성의 서비스를 제공하기 위해서, 다양한 특성의 트래픽에 대한 공평성을 제공하는 새로운 알고리즘의 연구가 필요하다. 이 논문에서는 ATM 스위치 내의 다중화기에서 사용되는 새로운 셀 스케줄링 알고리즘을 제안하고 실험을 통해 이 알고리즘의 성능을 검증하고자 한다. 이 알고리즘은 여러 개의 우선 순위 큐를 갖고, 각 우선순위 큐마다 스케줄링 연산이 O(1)의 계산 복잡도를 갖는 Parallel Priority Queuing 알고리즘이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권9호
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• pp.12-19
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• 2002

GFR 서비스 클래스는 ATM 네트워크에서 TCP/IP 트래픽을 효율적으로 서비스하기 위해 제안되었다. GFR은 VC에 프레임 단위의 최소 전송율을 보장하고 잉여 대역을 공평하게 할당하여야 한다. GFR 스위치 구현은 FIFO 큐잉 방식과 perVC-Queuing 방식으로 나눌 수 있다. 일반적으로 FIFO 큐잉 방식은 GFR이 요구하는 대역 보장을 하기 어렵기 때문에 perVC-Queuing이 적합하다. perVC-Queuing 구현 방식에서 스케줄링 알고리즘은 대역 보장과 공평성 성능 향상에 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 GFR 서비스를 위한 새로운 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 VC의 최소 전송율을 보장하고 공평성을 향상한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘 보다 TCP Goodput과 공평성에서 우수한 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권5C호
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• pp.435-444
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• 2002

본 논문에서는, 세션별 결정적 지연품질의 보장이 주어짐과 동시에, 세션간 서비스품질의 안정성이 지원되는 패킷 스케쥴링 알고리즘인 "클래스별 서비스 차등제공" (CSL: Class level Service Lagging) 알고리즘[6]에 대하여, 시뮬레이션을 통한 기능 검증과, 실질적 구현에 관련된 이슈를 분석하였다. 서비스품질의 안정성 면에서 CSL알고리즘과 EDD(Earliest Due Date) 방식과의 차별성을 확인하였다. 구현의 복잡성에 대한 검토에서, CSL알고리즘은 sorting을 제외하고는, 0(1)의 복잡성을 갖도록 구현될 수 있음을 보였다. 공평큐잉의 기본 골격이 유지됨으로써, 다양한 형태의 공평큐잉 구현에 쉽게 적용될 수 있는 점은 CSL알고리즘이 갖는 주요 특징이다. TCP/IP 네트워크에서와 같이, 사용자의 의지에 의존하는 TCP 혼잡제어의 환경에서, 세션간 서비스품질의 안정성 보장은 필수적이며, 이러한 측면에서 CSL알고리즘이 갖는 적합성을 확인하였다.합성을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권12호
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• pp.1-8
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• 2003

인터넷에서 서비스 품질을 제공하기 위해 대역폭에 대한 스케줄링 기술은 중요한 요소 중 하나로서 많은 알고리즘이 개발되었다. 그러나 기존의 스케줄링 알고리즘은 잉여 대역폭 분배에 있어 융통성을 제공하고 있지 않다. 이를 보완하여 잉여 대역폭 분배에 융통성을 제공하기 위해 구현의 복잡도를 감소시킨 EBFQ(excess bandwidth fair queueing) 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 이를 확장하여 계층적 페어큐잉 시스템에 적용한 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 기존의 임의의 계층적 기반 알고리즘에 자연스럽게 적용할 수 있으며 동일한 공평성 등의 특성을 갖는다. 이러한 특성을 분석 및 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.84-91
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• 2011

최근 IEEE 802.15.6 을 중심으로 표준화가 진행중인 WBAN (Wireless Body Area Network) 은 인체 내부 혹은 인체로부터 3 미터 이내의 주변에서 일어나는 근거리 무선통신을 목적으로 하는 네트워크이다. 근거리 무선네트워크에서 효과적인 QoS 조절기법과 오디오 및 비디오 데이터를 한정된 대역폭에서의 효율적인 관리는 사용자 뿐 아니라, 통신네트워크의 부하측면에서도 중요한 요소이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6 고속 WBAN 표준에서, 한정된 데이터에 대해 수퍼프레임의 조정을 통해 효율적인 대역관리를 해주는 동적 할당 알고리즘과 가중치 공평 큐잉(WFQ:Weighted Fair Queueing) 알고리즘을 제안한다. 이것은 Quality of Service (QoS)를 기준으로 한 큐잉 알고리즘을 바탕으로 QoS의 질적인 요소에 대해 robust한 성능을 나타내며 공평성을 유지하고 시스템 성능을 최대화하는 효율적인 알고리즘이다. 제안한 알고리즘에 대한 성능평가 결과, 동적 할당을 적용한 경우 전송대역폭은 최대 5배가 확장되었으며, 가중치 공평큐잉을 적용한 경우 throughput은 최대 24.3%가 개선되고, delay bound 문제가 해결됨을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권2호
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• pp.203-210
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• 2006

실시간 멀티미디어 응용의 서비스 품질을 보장하는 공평 패킷 스케줄링 알고리즘은 타임스탬프 계산시 사용되는 패킷의 기준시각 측면에서 종료시각 방식과 시작시각 방식으로 나뉜다. 전자는 트래픽 흐름의 예약속도 조정으로 원하는 레이턴시(latency) 값을 얻을 수 있어 IETF (Internet Engineering Task Force) 종합서비스 모델의 품질보장 라우터에 적용되었으나 인터넷 전화와 같이 흐름 속도가 낮지만 우수한 지연특성을 요구하는 트래픽의 경우 심각한 대역폭 손실이 발생하는 문제가 있다. 본 논문에서는 시작시각 방식을 품질보장 라우터에 적용하는 방안을 모색하기 위해 대역폭 및 페이로드(payload) 이용도 측면에서 두 가지 공평 패킷 스케줄링 방식의 성능특성을 비교 분석하였다. 분석결과 대역폭 이용도 측면에서 시작시각 방식이 우수하다는 것이 증명되었고, 모의실험결과 시작시각 방식이 최대 20%까지 높은 페이로드 이용도를 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권3호
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• pp.331-338
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• 2006

실시간 멀티미디어 응용의 서비스 품질을 지원하는 공평 패킷 스케줄러는 대부분 패킷의 예상되는 전송 종료시점을 그 패킷의 타임스탬프로 사용하는 종료시각 방식을 채택하고 있다. 이 방식은 예약속도로 레이턴시를 통제할 수 있는 장점을 가지나 속도-지연 결합 특성으로 인해 스케줄러 대역폭의 이용 효율이 저하되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 지연 자원 개념을 도입하고, 속도-지연 결합 특성에 의해 손실되는 지연 자원을 속도 자원으로 변환하여 스케줄러 대역폭의 이용 효율을 높이는 스케줄링 방식을 제안한다. 성능 평가 결과 기존 방식보다 50% 이상 우수한 대역폭 이용도 특성을 보였다.