• 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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• 제25권1A호
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• pp.122-131
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• 2000

본 논문에서는 광대역 종합 정보 통신망을 구현하는데 필수적인 ATM 스위치의 방식 중 입력단 큐잉 방식에 적용할 수 있는 셀 중재 기법으로 입력된 큐잉방식에서의 HOL (Head-of-Line) 블록킹과 출력단 충돌을 개선하여 입력단과 출력단의 매칭이 최대가 되도록 하는 기법인 MUCS(Matrix Unit Cell Scheduler)를 개선한 WMUCS(Weighted Matrix Unit Cell Scheduler)를 제안한다. WMUCS는 MUCS의 장점인 단순한 알고리즘과 높은 처리율에 대한 특성은 그대로 지니면서 더 좋은 특성을 보여주었다. 그리고 MUCS의 문제점인 기근(starvation)현상을 보완하여 최대 처리율을 거의 100%로 출력단 큐잉 방식에 근접하는 뛰어난 결과를 얻어내었다. WMUCS의 성능 분석을 위해 소프트웨어로 시뮬레이션하였다. 가장 중요한 세 가지 파라미터는 최대 처리율과 평균 지연, 그리고 셀 손실률이다. 최대 처리율은 예상한대로 순수한 MUCS보다 다소 개선되었다. 평균 지연은 버스티 트래픽의 경우에 개선 효과가 뚜렷했다 셀 손실률도 WMUCS보다 우수한 수준이다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권3호
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• pp.291-300
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• 1999

멀티미디어 서비스환경에서는 수백에서 수천의 클라이언트들이 하나의 서버에 접속되기 때문에 서버 결합이 미치는 영향이 상당히 크다. 이러한 결함은 단지 서버 자체의 장애로 끝나는 것이 아니라 그로 인해 서비스 제공자들에게 유형.무형의 막대한 재산상의 피해를 가져올수 있다. 본 논문에서는 멀티미디어 서버를 구성하고 있는 자원(프로세서, 디스크, 네트워크)의 결함 발생을 고려한 큐잉 네트워크 모델을 개발하였다. 복수개의 M/M/1 큐를 큐잉 네트워크로 연결하여, 각 자원에 대한 접근 및 서비스를 모델링하였으며, 각 자원에서의 서비스 시간 지연 비율(큐의 응답시간)의 조정을 통해서, 서버 자원의 결함 발생을 고려하였다. 고객 도착률과 자원 고장률 변동에 대한 서버 자원의 이용률과 큐의 길이를 구하여 효율적인 시스템 구성 자원의 부분별 용량을 산정하였으며 , 또한 데이터 패킷 응답 시간 분포 및 고장률 변화에 따른 시스템의 신뢰도 수준을 계산하였다. 이와 같은 서비스 시스템 성능에 관련된 파라미터 분석을 통하여 멀티미디어 데이터 서비스 수준 (Quality of Service)에 중요한 영향을 미치는 서버 설계 요소를 파악하였고, 시뮬레이터 패키지를 활용한 모의 실험을 통하여 개발된 큐잉 네트워크 모델의 정확성을 검증하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권1호
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• pp.21-30
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• 2002

오늘날 네트워크에서 다양한 애플리케이션의 서비스 성능을 저하시키는 불공정 큐잉 문제를 해결하기 위해 공정 큐잉 분야가 활발히 연구중이다. 그 중에서 DRR(Deficit Round Robin)은 작업 복잡도가 낮고 구현이 간단한 기법으로 매 라운드마다 각 큐에 대해 이전 라운드에서의 서비스 결손량을 포함한 서비스 할당량 SQ(Service Quantum)만큼을 서비스하도록 하여 다양한 트래픽들에 대해 정확한 공정성을 보장하는 기법이다. 그러나 엔터프라이스 네트워크 환경에서 최대 수 kbyte 이상의 패킷 사이즈를 가지는 서비스에 대해 불필요한 SQ 재설정 횟수 및 라운드 순회 횟수로 인한 지연시간 증가를 일으킨다. 본 논문에서는 이러한 DRR의 문제를 최소화하기 위해 SQ를 동적으로 설정하는 기법 및 패킷을 처리하는데 있어서의 작업 복잡도를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안한 기법은 SQ의 동적 설정과 보다 단순한 패킷 처리로 인해 엔터프라이즈 네트워크 환경에서 다양한 애플리케이션들에 대한 지연시간을 최소화한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권10호
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• pp.529-538
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• 2007

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.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권1호
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• pp.20-33
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• 2002

패킷을 이용한 음성 서비스는 무선 망을 통한 음성 서비스 등으로 구현되고 있으며, 미래의 모든 음성 서비스는 패킷 기반형으로 진화할 것이다. 이러한 측면에서 ATM의 AAL2를 이용한 음성 패킷의 전달은 백본 망에서 음성 패킷의 전달 효율을 증가시키는 대표적인 방법이다. AAL2를 이용한 음성 서비스의 경우, 망의 자원이 허락되면 새로운 호의 연결을 수락한다. 하지만 새로운 호에 의해 발생되는 패킷으로 기존의 AAL2 연결의 전송 지연이 급격하게 증가할 가능성이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 AAL2를 이용한 음성 서비스를 제공하는데 있어, AAL2 버퍼 관리 매카니즘으로 N개의 호에 대해 N개의 가상 버퍼를 통하여 각각의 호에 대한 전송지연변이를 계산하고, 전송 지연 변이에 따른 패킷 폐기 알고리즘을 제시한다. 이러한 패킷 폐기 알고리즘은 새로운 호의 수락으로 인해 발생하는 전송지연변이의 증가때문에 기존의 호의 QoS가 급격하게 악화되는 것을 방지한다. 그리고 종단 대 종단 지연에 영향을 미치는 AAL2 패킷 구성과 ATM 셀 구성의 요소를 분석하고, 음성 서비스를 ATM 셀로 만드는 과정을 K-정책을 갖는 M/D/1 큐잉시스템과 MIN(K, Tc) 정책을 갖는 M/D/1 큐잉 시스템으로 모델링함으로써, AAL2 패킷을 ATM 셀로 만드는 과정에서의 ATM 셀 밀집도와 AAL2 버퍼에서의 지연시간을 분석하였다. 제안하는 알고리즘을 모의 실험하여서 큐잉 시스템 모델링 결과와 비교하고 성능 결과를 분석하였다. 성능 분석 결과, AAL2 패킷 생성 시간과 ATM셀 생성 시간은 음성 소스의 갯수가 증가할 경우 전송 지연에 영향을 미치지 못하였으며, 제안하는 알고리즘은 음성 소스의 QoS를 저하하지 않은 수준에서 전송 지연을 낮게 유지할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권7B호
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• pp.1226-1235
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• 2000

신호망에서의 지연은 망관리 행위의 응답시간에 직접적인 영향을 미치기 때문에 모든 제어정보는 가장 효과적으로 전송되어야 한다. 신호망이 효율적으로 운용되는지 뿐만 아니라 신호망의효과적인 설계를 위해서 신호시스템의 성능을 아는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 공통선 신호 시스템의 신호망 기능부의 지연 성능을 분석하였다. 분석은 ITU-T 규격을 기반으로 다른 계층의 프로토콜에 독립적인 큐잉모델을 만들어 대기체계분석을 통하여 이루어졌다. 또한 신호망 기능부가 신호 메시지 처리부와 신호망 관리부로 나누어져 구성되는 것도 고려하여 모델링하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12A호
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• pp.1320-1328
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• 2007

최근 무선 LAN의 인기로 IEEE 802.11 프로토콜의 성능 분석과 개선에 많은 관심이 생겨났다. 본 논문에서는 도착하는 패킷의 크기가 일반 확률분포를 가질 때 MAC 계층 패킷 서비스 시간을 조사하여 IEEE 802.11 프로토콜의 두 가지 매체 접속 방식을 분석한다. 무선 LAN에서 IEEE 802.11 프로토콜의 수율 및 지연 성능을 분석하기 위해 M/G/1/K 큐잉 모델을 사용한다. 두 가지 접속 방법, 기본 접속과 RTS/CTS 접속 방식의 성능을 비교한다. 그리고 시스템의 수율 및 평균 패킷 지연과 패킷 블록킹 확률을 포함하여 큐의 동작 상태를 보기 위한 여러가지 수치예를 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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• pp.401-405
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• 1999

본 논문은 실시간성 서비스인 버스트 트래픽을 갖는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망에서 실시간 연결 수락 제어를 위한 종단간의 지연보장을 알고리즘을 이용하여 실시간 서비스 트래픽 서비스 품질의 성능에 대해 분석하였다. 셀 손실 확률은 QoS(Quality of Service)의 기준이 되므로 제안된 실시간 알고리즘은 일정한 버퍼 메모리 크기와 연결 요청에 대한 수락 여부 즉, 연결 수락 여부의 결정을 위한 하나의 큐잉 서비스를 필요로 한다. 이러한 트래픽 소스 각 타입에 대한 초과된 셀에 대한 셀 손실 확률은 트래픽 소스 타입 전체에 하나만 존재하더라도 요구를 충족시킬 수 없으므로, 본 논문에서 제안된 버스트 트래픽 특성에 따라 지연보장 알고리즘을 이용한 큐 서비스 방식은 기존의 종단간 지연 보장 알고리즘들에서 사용하던 씬 정렬을 이용하지 않고 몇 개의 FIFO 큐로 구성된 라운드로빈 큐를 이용하여 복잡성을 크게 감소시켰으며 실시간 서비스와 비실시간 서비스의 서비스방식을 효과적으로 결합하여 다양한 QoS를 보장해야 하는 ATM망에 효과적으로 적용할 수 있고 제안된 알고리즘에 산출되는 각각의 셀 손실 확률에 충분한 상한선을 제공하는 전형적인 매개변수를 사용하여 성능을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권2호
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• pp.97-104
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• 2013

본 논문에서는 프레임 기반 스케줄러에서 지연시간에 민감한 트래픽에 대해 지연시간을 쉽게 제한하기 위한 대기시간 기반 주기적 패킷 폐기 기법에 대해 소개한다. 이 기법은 프레임 기반 스케줄러에서 매 스케줄링 시점에 임계값보다 오래 버퍼에 머물러 있는 패킷을 폐기하는 방법으로 지연시간을 제한한다. 본 논문에서는 제안하는 기법에 대해 혼잡상황에서의 평균 큐잉 지연시간 및 패킷 손실율을 수식적으로 분석하고, 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 성능 분석 결과, 제안한 패킷 폐기 기법은 임계값 설정으로 패킷의 큐잉 지연시간을 쉽게 제한할 수 있음을 확인하였다. 또한 패킷 폐기를 스케줄링 이전에 수행함으로 서비스 처리율의 제한이 가능함을 확인하였다.