무선통신망에서 단일 라디오와 채널의 사용은 무선 노드의 반이중 전송 및 경로의 내부간섭으로 통신망의 처리율 및 단대단 지연 특성을 저하시킨다. 또한, 채널경쟁기반의 무선통신망에서 임의노드 주변에 동일 채널을 경쟁하는 노드가 많으면 경쟁으로 인한 대역폭 감소와 전송 충돌로 인한 지연이 발생하여 통신망의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 다수 라디오와 채널을 사용하여 무선노드의 전이중전송이 가능하게 하고 경로내부간섭을 배제할 수 있도록 라디오와 채널의 기능을 설정하고 큐잉이론의 해석모델을 이용하여 무선구간의 채널 경쟁 및 충돌을 반영한 무선구간 메트릭 ccf 및 ccf와 함께 채널변경지연, 경로내부간섭을 반영한 경로설정 메트릭 MCCR을 제안한다. MCCR과 MCR을 시뮬레이션을 사용하여 비교하였으며 MCCR을 사용하여 설정한 경로가 MCR보다 통신망 성능을 향상시키는 결과를 얻었다.
Generalized Processor Sharing(GPS) 기반의 공정큐잉(Fair Queueing) 알고리즘들은 세션들에게 서비스율과 지연시간 보장 서비스를 제공할 뿐만 아니라, 순시적 공유(instantaneous sharing)를 통해 각 세션에게 공정서비스를 제공한다. 이 공정서비스는 현재 서버에 대기중인 세션들의 과거에 받은 서비스 양에 관계없이 그 세션의 가중치에 비례하여 서버 용량을 분배한다. 그러나 이 공정서비스는 장기적 측면에서 같은 가중치를 가지는 세션에게 세션의 트래픽 패턴에 따라 다른 지연시간과 대역폭 QoS(Quality of Service)를 제공한다. 이러한 장기적 측면의 불공정 서비스를 최소화하기 위해, 본 논문에서는 지연시간과 대역폭 관점에서 서비스 가치(Value of Service)를 정의한 지연시간-대역폭 정규화 모델을 제안한다. 이 정규화 모델에서 정의한 서비스 가치 개념을 사용하여 각 세션에게 지연시간-대역폭 관점의 공정한 서비스를 제공하는 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘과 기존의 공정큐잉 및 서비스 커브 기반의 알고리즘과 비교를 통해 제안된 알고리즘은 세션들에게 장기적 측면의 공정서비스를 제공하고, 다양한 트래픽 특성을 갖는 세션에 대해 서비스율과 지연시간 보장에 대한 재조정 없이 동적으로 트래픽 특성에 적응하여 서비스하는 것을 관찰할 수 있다.
WRR 기법은 대역을 보장해야 하는 스케줄링 기법으로 개발되었다. 최근에는 무선 통신 네트워크에서 다양한 대역이나 지연과 같은 차등화 된 서비스들을 제공 할 수 있도록 각 큐에 다른 가중치를 지정함으로써 여러 큐들을 직접적으로 관리할 수 있도록 하였다. 또한, WRR 알고리즘은 DBSW 구조에 의해 효율적으로 구현할 수 있다. 본 논문은 WRR 구현의 대표적인 방법인 DBSW 구조의 수학적 분석을 수행하고 분석결과와 시뮬레이션 결과를 비교 분석한다. 분석 데이터와 시뮬레이션 데이터는 수학적 분석이 타당하게 전개되었음을 입증하는 성능 결과를 보여주고 있다.
90년도 들어 WWW의 등장과 함께 TCP/IP를 이용하는 인터넷의 폭발적인 사용증가로 인해 TCP/IP를 ATM 네트워크에서 사용하기 위한 연구가 필요하게 되었다. 현재 IP의 제한적인 기능 및 여러 가지 오버헤드로 인해 ATM 네트워크에서 IP를 효율적으로 운용하는데 많은 문제가 따르고 있다. 현재까지의 연구로는 ABR 또는 UBR 위에서 TCP/IP를 서비스하는 방안이 제시되고 있고, ABR을 TCP/IP의 전송수단으로 사용하는 경우 발생될 수 있는 문제점 및 스위치에서의 버퍼 요구량 등에 대한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 HTTP 트래픽이 갖는 특성으로 인해 TCP/ABR이 가질 수 있는 문제점을 도출하고 해결책을 제시했다. 향후에 제시된 방법들의 성능은 시뮬레이션 및 큐잉 이론 등을 이용한 해석이 필요하다.
원활한 웹서버의 성능유지를 위하여, HTTP 트래픽의 특성에 대한 분석과 웹서버의 적절한 튜닝이 요구되고 있지만 이에 대한 연구는 아직 미진한 상태이다. 특히, 현재 대부분의 어플리케이션이 HTTP 1.1에 기반하여 구현되고 있음에도 불구하고, 대부분의 연구들이 HTTP 1.0에 기반하여 성능 분석이 이루어진 반면 HTTP 1.1에 대한 모델링과 성능분석은 거의 이루어지지 못하였다. 따라서, 본 논문에서는 지속연결을 지원하는 HTTP 1.1 프로토콜을 기반으로 하여 서버내의 세부 하드웨어 특성 등을 고려하여, 웹서버가 사용자의 요청을 받아들이면서부터 서비스를 마칠 때까지의 과정을 Tandem 네트워크 큐잉 모델을 사용하여 해석적인 웹서버 모델을 제안한다.
모바일 서비스는 사용자보호를 위해 인증 및 암호화 기능이 필수적으로 제공되어야만 한다. 3GPP는 3 세대 이동통신 (UMTS)를 위한 인증보안구조인 AKA를 정의하였다. AKA에서는 인증벡터를 다수 개 생성하여 처리하는 기법을 채택하고 있으나 이러한 기법이 인증서버의 load 증가 및 방문서버의 저장공간 소모라는 문제점을 야기한다. 하지만 인증벡터를 다수 개 생성하는 기법은 단말의 핸드오버를 위한 필수불가결한 기법이다. 따라서 본 논문에서는 사용자의 이동패턴 및 인증요청 처리 속도에 따른 인증벡터의 동적 선택 알고리즘을 제안하여 이동통신 네트워크의 signaling load를 최소화하고자 한다. 이를 위해 확률 및 큐잉 이론이 도입되었으며, 시뮬레이션을 통해 수학적 분석을 검증한다. 또한 기존 관련연구에서 제안 하는 알고리즘과 비교 평가하였다.
본 논문에서는 안전한 정보 전송을 위한 RFID 네트워크 에이전트 기반의 사용자 이동성 제공 방안을 제안한다. RFID 태그를 지닌 사용자가 서비스를 받으며 이동하는 경우, 계속적으로 서비스를 제공하기 위해서는 사용자 이동성이 지원되어야 하며, 정보를 안전하게 전송받을 수 있어야 한다. 이와 관련된 기존 연구가 있지만 핸드오버 지연 시간이 길다는 문제점을 가진다. 이 문제를 해결하기 위해서, 핸드오버 지연 시간을 최소화하기 위한 방안을 제시하였으며, 제안 방안과 기존 연구의 핸드오버 지연 시간을 비교하였다. 또한, 큐잉 이론을 기반으로 한 수학적 분석을 통해 제안 방안의 핸드 오버 지연 시간이 기존 연구보다 적음을 확인하였으며, 제안 방안이 기존 연구보다 우수함을 보였다.
MIPv4와 같은 기존의 이동성 지원 방안들은 데이터 전달에서의 지연 및 Triangle routing이라는 문제점을 갖고 있었다. 본 논문은 차세대 통합망 환경에서 MPLS (Multi Protocol Label Switching)의 LSP (Label Switched Path)를 이용하여 앞서 이야기한 문제점을 극복할 수 있는 새로운 이동성 지원 구조 및 방안을 제안한다. 제안된 구조는 이동 단말의 위치를 관리하는 LMS(Location Management Server)를 도입하여 이동 단말의 위치를 관리하고, FA 간 터널링을 위해 MPLS LSP를 도입함으로써 상기 문제들을 극복하였으며, 큐잉 이론을 기반으로 한 수학적 분석을 통해 기존의 방안(MIP 등)보다 우수함을 보인다.
본 논문은 공중급유기의 지상 대기시간을 최소화 하기 위해서 단일서버와 다중서버 환경에서 대기시간을 산출하는 대기행렬, 즉, Queuing 이론을 연구에 활용하였다. 국가의 예산과 자원은 한정되어 있어 군수지원 서비스팀의 무한한 증가는 제한되는 환경이다. 따라서 전시 준비단계 또는 전시 환경에 따라 지상 대기시간을 적응적으로 제어할 수 있는 군수지원 서비스팀 수량을 산출하였다. 본 연구의 결과는 공군의 공중급유기 군수지원 서비스팀의 최적 수량을 산출할수 있는 명문화된 기준을 제공함으로서, 군수지휘관이 평시에서 전시까지 각 단계별로 군수지원 서비스팀을 할당할 수 있는 근거를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
멀티미디어를 응용한 서비스 제공이 확대되고 있는 셀룰러 이동통신망에서는 핸드오프호의 절단을(CDP)과 신규 호의 차단을(CBP)을 호레델 QoS 파라미터로 사용하고 있다. 망 서비스 사업자는 CBP보다 CDP에 관심을 두고 CDP를 개선하기 위한 방법으로 핸드오프호에 우선순위를 두어 채널을 할당하는 방법을 사용한다. 그러나 핸드오프호를 위한 채널의 크기에 따라 CDP는 감소시키지만CBP를 증가시키고 채널사용의 효율을 저하시킨다. 본 논문에서는 셀의 채널용량을 신규호 채널영역과 핸드오프호 채널영역으로 구분하고 각 영역을 토큰버킷으로 모델하여 큐잉이론을 적용함으로써 간략한 식으로 CDP 및 CBP를 구하고 이들로 구성된 서비스 등급을 정의하여 서비스 등급이 최소가 되는 핸드오프호 채널영역의 크기를 계산하여 측정기반 적응성 가변경계로 사용하는 기존 연구의 문제점인 트래픽 부하가 높을 경우 증가하는 CDP의 증가를 보완하는 호접속제어를 제안한다. 적응성 가변경계에서 CBP를 고려함으로써 발생된 CDP의 증가는 핸드오프호의 Overflow를 허용함으로써 보완하고 Overflow된 신규호 채널영역의 채널에 대해 신규호의 Preemption을 허용함으로써 CBP에 대한 Overflow의 영향을 제거하여 CDP의 증가를 억제하고 채널사용의 효율을 증가시킨다. 본 연구는 미디어별 QoS에 따라 채널을 할당하여 멀티미디어 서비스를 제공하는 셀룰러 이동통신망에 미디어별 QoS를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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