• 제목/요약/키워드: 대기버퍼

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계단형 스태거드 데이터 방송 전송방식을 이용한 주문형 비디오 서비스 (Staircase Staggered Data Broadcasting and Receiving Scheme for Popular Video Services)

  • 김홍익;박승권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권10B호
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    • pp.919-928
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    • 2006
  • 정보통신 기술의 발달로 주문형 비디오(VoD) 서비스는 활성화되고 있다 주문형 비디오 시스템 설계를 위해서는 정해진 대역폭을 이용하여 시청자의 대기시간과 버퍼의 량을 줄이는 것이 중요한 요소다. 하지만 기존의 제안된 많은 주문형 비디오 방법들의 우수한 효율성을 보여주지만 높은 복잡도 때문에 구현이 어렵다. 이러한 이유로, 최근에는 주문형 비디오 방법의 복잡도를 줄이면서 대역폭 효율이 우수한 방법에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 대역폭의 효율성도 높이면서 기존의 주문형 비디오 방법들의 복잡성을 크게 줄인 계단형 스태거드(Staircase Staggered) 방식을 제안한다. 논문에서 제안하는 계단형 스태거드 방식은 Staircase Broadcasting의 높은 대역폭 효율과 Staggered Broadcasting 방식의 간단한 구조적 특징을 한꺼번에 가지고 있는 주문형 비디오 방법이다. 모의실험 결과 제안된 방식은 시청자 대기시간이 Staircase Broadcasting 방식과 거의 수렴하고, 시청자 버퍼 요구량은 매우 낮게 나타났다. 그리고 제안된 방식은 비디오 분할에 따라서 시청자의 대기시간과 필요한 버퍼량을 조절 할 수 있기 때문에 주문형 비디오 방식이 적용되는 환경에 따라서 조절해서 적용이 가능하다. 또한 주문형 비디오 방식의 복잡성도 함께 줄일 수 있는데, 제안된 방식은 비디오 데이터 세그먼트 수를 크게 줄이고, 복잡한 채널 관리를 줄였으며, 사용하는 채널의 수도 크게 감소시켰다.

Highly-Demanded 비디오 서비스를 위한 낮은 복잡도의 혼합 멀티캐스트/브로드캐스트 알고리즘 (Hybrid Multicast/Broadcast Algorithm for Highly-Demanded Video Services with Low Complexity)

  • 이찬;박세웅
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권1B호
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    • pp.101-110
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    • 2011
  • 광대역 네트워크 기술의 발전함에 따라 점점 더 많은 클라이언트들이 여러 가지 VoD (Video on Demand) 서비스를 사용할 수 있게 되었다. 많은 클라이언트들을 서포트하기 위하여, VoD 전송 방식을 설계할 때 아래의 몇가지 요소들을 고려하여야 한다. 즉 사용자 대기 시간 (Viewer's Waiting Time), 매 클라이언트에서 요구하는 최대 버퍼 요구량 (Buffer Requirement at Each Client ), 비디오 전송에 요구되는 채널개수(number of channel required for video delivery)와 비디오 분할 복잡도(video segmentation complexity) 등이다. 최근의 여러 가지 VoD 서비스들 중에서 Polyharmonic과 Staircase전송 방식이 사용자 대기 시간과 매 클라이언트에서 요구하는 최대 버퍼 요구량에서 제일 좋은 성능을 보여주고 있다. 그러나 이런 방식들은 하나의 비디오를 너무 많은 세그먼트들로 나누어야 하는데 이런 방식은 동시에 관리하고 사용하는 태널의 개수가 많아지게 한다. 이런 문제들을 해결하기 위하여 이 논문에서는 시스템 복잡도를 낮추면서 사용자 대기시간과 최대 버퍼 요구량의 성능을 동시에 향상시키기 위한 방법으로 Polyharmonic과 Staircase 모델을 헤드 파트에 적용하고 기존의 VoD 전송 방식들 가운데 가장 간단한 모델인 Staggered을 뒤 파트에 적용하여 Polyharmonic-Staircase-Staggered (PSS) 방식을 제안하고 있다. 이 방식은 간단하고 효율적이다. 수학적분석을 통해 사용자 대기시간은 기존의 Harmonic Broadcasting 방식과 비교했을 때 대역폭을 조금만 더 크게 차지하면 거의 동일한 성능을 나타내고 있고 최대 버퍼 요구량은 비디오 분할 계수의 조절에 의해 Harmonic Broadcasting보다 60% 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다. 제일 중요한 것은 제안된 방식은 제안된 방식은 실제 용용에서 중요한 요소인 비디오 서브세그먼트의 수, 동시에 관리하는 채널의 수, 동시에 사용하는 채널의 수도 크게 감소시켰다는 것이다. 또한 다양한 환경에 따라 비디오 분할 계수를 어떻게 적절히 조정하는지도 서술하고 있다.

IPTV 셋톱박스 환경에서 스트리밍 데이터 재생을 위한 전력 소모 감소 기법 (Low Power Consumption Technology for Streaming Data Playback in the IPTV Set-top Box)

  • 고영욱;양준식;김덕환
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권1호
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    • pp.30-40
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    • 2010
  • IPTV 셋톱박스에서 가장 많이 사용하는 저장장치인 하드디스크는 가격에 비해 저장용량이 크고 입출력 속도가 빠르지만 스핀들 모터의 기계적 동작으로 인해 전력 소모가 많다는 단점이 있다. 셋톱박스에서 스트리밍 데이터를 재생하기 위하여 하드디스크의 스핀들 모터는 최대 전력을 사용하는 활성모드를 계속 유지해야 한다. 본 논문에서는 스트리밍 데이터 재생 시 전력 소모를 감소시키는 오프셋-버퍼링(Offset-Buffering)과 다중모드 스핀-다운(Multi Mode Spin-Down) 기법을 제안한다. 오프셋-버퍼링은 사용자의 시청 패턴을 분석하고 분석된 결과를 통해 버퍼링을 하므로 스핀들 모터의 모드를 대기모드로 길게 유지할 수 있다. 또한 오프셋 버퍼의 크기에 따라 다양한 모드로 스핀-다운을 하여 전력 소모를 줄일 수 있다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 오프셋-버퍼링과 다중모드 스핀-다운은 기존의 풀-버퍼링(Full-Buffering)보다 28.3% 전력 소모량을 감소시켰으며, 스핀-업 횟수를 12.5% 줄였다.

재시도와 손실을 고려한 BMAP/PH/N 대기모형 분석 (BMAP/PH/N Queueing Model with Retrial and Losses)

  • 김제숭
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.41-46
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    • 2006
  • 본 논문에서는 재시도와 완전입력 규칙을 갖는 BMAP/PH/N/0 대기시스템에 대한 주요 성능평가척도와 시스템의 정상상태 조건을 제시한다. 고려되는 시스템은 모든 서버가 서비스를 하고 있을 경우 도착이 이루어지는 배치도착은 모두 손실되며, 반대의 경우 도착하는 배치는 서비스를 받기 위해 시스템에 들어가게 된다. 만약 쉬고 있는 서버의 수가 불충분하여 배치의 일부가 즉각 서비스를 받을 수 없다면, 일단 오빗으로 이동하고 표준 재시도 대기 시스템의 규칙에 따라 후에 서비스를 받게 된다. 본 논문에서는 배치 마코프도착과정, 단계 서비스분포 및 유한버퍼를 갖는 다중서버 재시도 대기 시스템에 대한 수리모형을 제시한다. 제시된 시스템의 정상상태 분포 존재를 위한 충분조건을 유도하고, 이 분포를 계산하기 위한 알고리즘이 제시된다. 끝으로 완전입력규칙을 갖는 시스템에 대한 손실확률을 계산하기 위한 식이 유도하고, 수치 예제들을 제시한다.

버퍼레벨을 이용한 적응형 멀티미디어 동기화 재생 기법 (An Adaptive multimedia Synchronization playback scheme using buffer level)

  • 성경상;황민구;이기성;이근왕;오해석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2001년도 춘계학술발표논문집 (하)
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    • pp.619-622
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    • 2001
  • 실시간 응용 프로그램은 미디어 데이터간에 만족되어야 할 동기화 제약조건(synchronization constraints)을 가지고 있다. 이러한 제약조건은 프리젠테이션 되어야 할 미디어 데이터간의 지연시간 및 서비스 품질을 나타낸다. 미디어 데이터간의 지연시간 및 서비스 품질을 효율적으로 표현하기 위해서는 이에 적합한 새로운 동기화 기법이 요구된다. 제안된 논문은 가변적 전송 지연 시간을 흡수하면서 미디어 데이터간의 동기화를 수행하는 동적 동기화이다. 즉, 최대 지연 지터 시간을 이용한 동기화 구간 조정과 지연시간의 변화에 따른 가변적 대기 시간을 융통성 있게 처리하여 미디어 데이터간의 동기화 요구를 만족시킬 수 있는 기법이다. 본 논문은 동기화 구간 조정을 처리하기 위해 지연 지터를 적용함으로써 트래픽 증가로 인한 미디어 데이터의 손실 시간 및 지연시간의 변화로 인한 데이터 손실을 감소시켰다. 그리고 스무딩 버퍼의 대기 시간을 가변으로 처리함으로써 지연시간의 변화로 인한 불연속을 감소시켰다. 제안된 논문은 고품질 서비스의 보장을 요구하는 시스템에 적합하며 재생율 증가와 손실율 감소 등 서비스 품질을 향상시켰다.

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버스기반의 공유메모리 시스템에서 사용된 비트맵 테이블의 크기 축소와 성능 분석 (Size Reduction and Performance Analysis of the Bit-map Table Used in the Bus-based Shared Memory System)

  • 우종정;이가영
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.24-32
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    • 1998
  • 버스기반 공유메모리-다중프로세서는 공유버스의 사용으로 인한 병목 현상이 시스템의 성능을 제한하며, 특히 분리형 트랜잭션 환경 하에서 각 프로세서들로부터 생성되는 메모리 접근에 대한 요청의 일부가 불필요하게 메모리 입력 버퍼에 대기함으로써 시스템의 성능을 저하시킨다. 이와 같은 불필요한 메모리 입력버퍼에서의 대기는 각 블록에 대한 상태정보를 이용함으로써 제거될 수 있지만, 메모리의 각 블록에 대하여 상태정보가 완전 사상된 비트맵테이블을 저장하기 위한 SRAM에 대한 부담이 발생되었다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 비공유부분의 배제와 참조 국부성의 원리를 적용하여 상태정보를 저장하기 위한 SRAM의 용량을 줄이기를 제안한다. 시뮬레이션 결과에 의하면 시스템의 성능에는 거의 영향을 미치지 않으면서 상태정보의 저장 용량을 줄일 수 있어 가격-대-성능의 향상을 도모할 수 있다.

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버퍼블로트를 가지는 이종 망에서 AQM을 이용한 Multipath TCP 성능 개선 (Multipath TCP performance improvement using AQM in heterogeneous networks with bufferbloat)

  • 현동민;장정훈;김민섭;한기문;이재용;김병철
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.131-140
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    • 2017
  • Multipath TCP(MPTCP)는 다중 인터페이스를 이용하여 데이터를 동시에 전송하는 전송계층의 프로토콜이다. MPTCP는 비슷한 특성의 망을 사용하는 네트워크 환경에서는 기존 TCP에 비해 우월한 성능을 보이지만 이종 망을 사용하는 MPTCP의 다중경로 중 특정 경로에서 버퍼블로트 현상이 일어나게 되면 급격한 지연시간의 증가로 인해 느린 경로로 전송 된 패킷이 MPTCP 수신버퍼에 도착하지 않게 되어 다른 경로로 수신한 패킷이 수신버퍼에서 대기하는 Head-of-Line(HoL) blocking 현상을 초래하여 기존 TCP 대비 더욱 악화된 성능을 보이기도 한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 버퍼블로트 문제를 해결하기 위해 Active Queue Management(AQM) 기법 중 Adaptive Random Early Detection(ARED), Controlled Delay(CoDel), Proportional Integral Controller Enhanced(PIE)를 네트워크에 적용하여 이종 망에서 MPTCP 성능 개선을 목표로 실험을 진행하였다. 성능 향상을 살펴보기 위해 Linux 기반의 유선 테스트베드를 구축하고 기존 드롭 테일과 AQM을 비교분석하여 AQM 기반의 TCP가 bufferbloat가 있는 다중경로 MPTCP의 성능을 향상시키는 것을 살펴보았다.

유한 용량의 버퍼를 가지는 대기행렬에서의 저장공간 공유방안 비교에 관한 연구 (A Study on the Comparison of Storage Sharing Schemes in Queueing System with Finite Capacity Buffer)

  • 권수태
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.15-22
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    • 2004
  • 본 논문의 목적은 유한 저장공간을 가지는 대기행렬 시스템에서 완전공유(Complete Sharing), 완전분할(Complete Partitioning), 최소할당공유(Sharing with Minimum Allocation)와 같은 다양한 저장공간 공유방안들을 비교ㆍ분석하는 것으로, 이를 위하여 먼저 각각의 공유방안에서의 대기행렬 안정상태확률을 효율적으로 구할 수 있는 방법이 제시되었다. 다음으로 각각의 저장공간 공유방안을 특징짓는데 필요한 몇 가지 성질들이 규명되었으며, 이를 토대로 각각의 저장공간 공유방안에 대하여 시스템 성능척도인 생산률들을 도출하는 한편, 이들의 대소관계를 파악하고, 수치실험을 통하여 이를 입증하였다.

ATM-프레임 릴레이 망 연동장치의 셀 수신 버퍼 용량 분석 (Cell Buffer Analysis for ATM-to-Frame Relay Interworking)

  • 이성창;남윤석;김정식
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권10호
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    • pp.30-39
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    • 1999
  • 본 논문에서는 ATM 망과 FR(Frame Relay) 망간의 연동장치(IWU)에서 ATM 망으로부터 프레임 셀들을 수신하여 프레임으로 복원한 후 FR 망으로 전송하는 프레임 셀 수신 버퍼의 소요량을 분석하였다. 이 프레임 셀 수신 버퍼에는 ATM 망을 통하여 다수의 다른 FR 망들로부터의 프레임 셀들이 다중화되어 입력된다. 수신되는 셀들은 VPI/VCI별로 동시에 프레임으로 조립되고, 프레임이 완성되면 각 연결의 설정에 따라 여러 개의 FR 망 전송 링크들 중 하나로 전송용량에 따라 순차적으로 전송된다. 따라서, IWU의 셀 수신부에는 다중화된 프레임 셀들을 VPI/VCI별로 동시에 프레임으로 조립하기 위한, 또한, 조립이 완성된 프레임에 대해서는 FR 링크로 전송되기까지 대기할 충분한 버퍼가 필요하다. 본 논문에서는 프레임 셀 수신버퍼에 입력되는 트래픽 및 버퍼를 모델링하고 입력되는 트래픽의 파라미터들, 다중화 FR 연결의 수 및 FR 출력 링크의 수 및 전송능력 등의 항으로 프레임 손실 확률을 유도하였다. 이 손실 확률에 따라 주어진 손실 확률을 만족하는 소요 버퍼량을 여러 가지 연동 환경을 가정하여 분석하고 제시하였다. 또한, FR 연결의 다중화 수, 출력 링크의 수에 따른 손실율 및 버퍼 소요량의 변화 등을 분석하여 제시하였다.

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3-노(盧)드 유한 버퍼 일렬대기행렬에서의 최적 버퍼 크기에 대한 분석 (Analysis of Optimal Buffer Capacities in 3-node Tandem Queues with Blocking)

  • 서동원
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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    • pp.881-889
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    • 2005
  • In this study, we consider characteristics of waiting times in single-server 3-node tandem queues with a Poisson arrival process, finite buffers and deterministic or non-overlapping service times at each queue. There are three buffers: one at the first node is infinite and the others are finite. The explicit expressions of waiting times in all areas of the systems, which are driven as functions of finite buffer capacities, show that the sojourn time does not depend on the finite buffer capacities and also allow one to compute and compare characteristics of waiting times at all areas of the system under two blocking policies: communication and manufacturing blocking. As an application of these results, moreover, an optimization problem which determines the smallest buffer capacities satisfying predetermined probabilistic constraints on waiting times is considered. Some numerical examples are also provided.

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