• 제목/요약/키워드: Adaptive bandwidth control

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Adaptive Logarithmic Increase Congestion Control Algorithm for Satellite Networks

  • Shin, Minsu;Park, Mankyu;Oh, Deockgil;Kim, Byungchul;Lee, Jaeyong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권8호
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    • pp.2796-2813
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    • 2014
  • This paper presents a new algorithm called the adaptive logarithmic increase and adaptive decrease algorithm (A-LIAD), which mainly addresses the Round-Trip Time (RTT) fairness problem in satellite networks with a very high propagation delay as an alternative to the current TCP congestion control algorithm. We defined a new increasing function in the fashion of a logarithm depending on the increasing factor ${\alpha}$, which is different from the other logarithmic increase algorithm adopting a fixed value of ${\alpha}$ = 2 leading to a binary increase. In A-LIAD, the ${\alpha}$ value is derived in the RTT function through the analysis. With the modification of the increasing function applied for the congestion avoidance phase, a hybrid scheme is also presented for the slow start phase. From this hybrid scheme, we can avoid an overshooting problem during a slow start phase even without a SACK option. To verify the feasibility of the algorithm for deployment in a high-speed and long-distance network, several aspects are evaluated through an NS-2 simulation. We performed simulations for intra- and interfairness as well as utilization in different conditions of varying RTT, bandwidth, and PER. From these simulations, we showed that although A-LIAD is not the best in all aspects, it provides a competitive performance in almost all aspects, especially in the start-up and packet loss impact, and thus can be an alternative TCP congestion control algorithm for high BDP networks including a satellite network.

이동 패킷 망에서 QoS를 고려한 연결 수락 제어 (Connection Admission Control with QoS in Mobile Packet Networks)

  • 이상호;김영진;박성우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권12A호
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    • pp.975-982
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    • 2003
  • 본 논문에서는 이동 패킷망에서 단말의 핸드오프에도 불구하고 QoS를 지속적으로 보장하기 위한 방안으로서의 연결 수락 제어 기법을 제시하고자 한다. 제안하는 연결 수락 제어 기법은 기본적으로 시간 선택적 대역 예약 방식을 기반으로 하고 있으면서도 예약 메카니즘을 단순화하여 시그널링 및 컴퓨팅 오버헤드를 줄이고 있다. 또한, 예약 파라미터들에 대한 적응적 제어를 통해 연결 수락 제어의 성능을 최적화하고 있다. 컴퓨터 모의 실험을 통해 제안하는 연결 수락 제어 기법에 대한 성능 평가를 하였으며, 그 결과 대역폭을 예약하지 않는 방식에 비해 신규 호 차단확률 및 대역폭 이용 효율의 저하는 감내할 수 있는 수준을 유지하면서 핸드오프 차단 확률은 현격히 좋아짐을 확인하였다.

이동 컴퓨팅 환경에서 멀티미디어 트래픽의 효율적 지원을 위한 대역폭 예약 및 호 수락 제어 메커니즘 (Bandwidth Reservation and Call Admission Control Mechanisms for Efficient Support of Multimedia Traffic in Mobile Computing Environments)

  • 최창호;김성조
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제29권6호
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    • pp.595-612
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    • 2002
  • 이동 컴퓨팅에서 고 수준의 QoS를 보장하기 위한 가장 중요한 이슈 중의 하나가 셀에서 가용할 수 있는 대역폭의 부족으로 인한 핸드-오프 종료를 감소시키는 것이다. 각 셀은 핸드-오프 호들을 위해 이웃 셀들에게 대역폭 예약을 요청하며, 예약된 대역폭은 신규 호가 아닌 핸드-오프 호들을 위해 사용된다. 핸드-오프 호를 위해 대역폭을 너무 많이 예약한다면 신규 호의 블록킹 확률이 증가하므로, 예약할 대역폭의 크기를 정확히 결정하는 것이 중요하다. 따라서, 이동 컴퓨팅 환경에서 적절한 크기의 대역폭 예약과 호 수락 제어를 통해 QoS 보장하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 멀티미디어 트래픽에게 지속적인 QoS를 보장하기 위해 대역폭 예약과 호 수락 제어 메커니즘을 제안하였다. 본 논문은 적절한 크기의 대역폭 예약을 위해 이동성 그래프와 2-계층 셀 구조를 기반으로 한 적응적 대역폭 예약을 제안한다. 전자는 클라이언트가 다음에 이동할 셀을 예측하는 반면, 후자는 핸드-오프 확률이 높은 클라이언트에게만 적응적 대역폭 예약 메커니즘을 적용한다. 본 논문은 클라이언트의 현재 셀과 PNC(Predicted Next Cell)에 호 수락 테스트를 수행하는 호 수락 제어를 제안하며, 이 메커니즘은 계산 및 네트워크 오버헤드를 줄일 수 있다. 본 논문에서 제시된 대역폭 예약 및 호 수락 제어 메커니즘의 성능을 평가하기 위해, 신규 호 블록킹률, 핸드-오프 호 종료율, 대역폭 이용율을 측정하였다. 시뮬레이션 결과, 본 논문의 호 수락 제어 메커니즘의 성능이 NR-CAT2, FR-CAT2, AR-CAT2와 같은 기존의 메커니즘들보다 우수함을 알 수 있었다.

Adaptive Double Notch Filter for Interference Suppression in the GPS Receiver

  • Han, Eu-Geun;Lee, Geon-Woo;Park, Chan-Sik;Shin, Dong-Ho;Lee, Sung-Soo;Lee, Sang-Jeong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1222-1227
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    • 2005
  • In this paper, an efficient scheme of the adaptive notch filter is presented for rejecting the narrow bandwidth interferences(NBI) in GPS receiver. Designed is the lattice IIR double notch filter for more efficient suppression of the NBI with less computational complexity. The algorithm is of recursive prediction error form and uses a special constrained model of IIR with a minimal number of parameters. This paper chooses seven different jamming scenarios including one without jamming for evaluating the proposed filter algorithm. The simulation results to the jamming scenarios show that the proposed algorithm adjusts the double notch filter effectively for the given JSR, and provides better SNR than the conventional algorithms. Finally, it is shown that the advantages of the proposed filter algorithm can range as high as JSR 79dB in time domain processing. Also, the ADNF(adaptive double notch filter) guarantees that more than SNR 10dB of GPS receiver can be always maintained. In conclusion, there is enough evidence to believe that the proposed algorithm will perform quite well for removing interference signals.

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인터넷에서 혼잡제어를 위한 적응적 사이클 패킷 폐기 기법과 비적응적 사이클 패킷 폐기 기법의 분석 (Analysis of Adaptive Cycle Packet Drop and Non-Adaptive Cycle Packet Drop for Congestion Control in Internet)

  • 김수연;강현국
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권5호
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    • pp.783-788
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    • 2002
  • 적응적 패킷 폐기 기법과 비적응적 패킷 폐기 기법은 차별화된 서비스에서 사용하는 RIO 메커니즘보다 엄격한 패킷 폐기 기능을 제공한다. 특히 적응적 사이클 패킷 폐기기법은 사이클 사이의 트래픽 패턴을 분석하여 혼잡제어시에 패킷폐기를 적응적으로 처리함으로써 우선 순위 처리면에서 우수하다. 본 논문에서는 두 알고리즘에 대한 모델링을 제공하고, 망 트래픽의 상태에 따라 동적으로 변하는 전송가능 우선순위와 연계하여 시뮬레이션을 수행하여 처리율과 패킷 폐기율을 분석하였다. 분석을 통하여 두 알고리즘은 트래픽의 부하에 상관없이 RIO 보다 우선순위를 엄격하게 적용하고 우선순위에 따른 패킷 전송 능력이 개선되었음을 증명하였다. 특히 적응적 사이클 패킷 폐기 기법이 RIO 또는 비적응적 사이클 패킷 폐기 기법보다 엄격한 패킷 폐기 정책을 유지하고 우선순위 측면에서 보다 좋은 성능을 나타내었다.

클라이언트/서버 기반 스트리밍 시스템에서의 네트워크 적응형 QoS 기법 (Network Adaptive Quality of Service Method in Client/Server-based Streaming Systems)

  • 정연일;이정찬;이승룡
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권6호
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    • pp.691-700
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    • 2003
  • 유.무선 인터넷 및 하드웨어의 발전으로 인터넷 방송, VoD(Video On Demand)등의 응용 서비스가 증가하면서 QoS(Quality of Service) 보장 문제가 해결해야 될 중요한 이슈로 부각되고 있다. 현재 인터넷은 모든 패킷을 우선순위에 상관없이 FIFO 형태로 전달하는 최선형(Best Effort) 서비스 기법에 근간하고 있기 때문에 보다 안정적인 서비스 지원을 위한 새로운 QoS 프로토콜 개발, QoS 지원 라우터 개발 등의 연구가 진행 중이다. 하지만 이러한 새로운 QoS 기법들은 기존 인프라를 충분히 활용하지 못하고 새로운 하드웨어 및 소프트웨어를 사용해야 하기때문에 고비용, 비효율성의 문제를 수반한다. 이러한 점에 착안하여, 본 논문에서는 기존의 인프라를 최대한 이용하는 클라이언트/서버 기반의 네트워크 적응형 QoS 제어기법을 제안한다. 제안된 Qos 제어기법은 스트리밍 시스템에서 실시간으로 서비스되고 있는 네트워크 대역폭 상태를 파악하여 QoS를 지원하기 때문에 유ㆍ무선 네트워크에 상관없이 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 스트리밍 서비스에서 사용되는 프로토콜들을 이용하기 때문에 저 비용으로 구현할 수 있다. 또한, 스트리밍 서버와 클라이언트에 새로운 모듈 추가만으로 QoS를 지원하기 때문에 라우터나 네트워크 회선의 교체 없이도 QoS를 보장할 수 있는 장점을 지니고 있다. 인터넷의 트래픽이 폭주하는 경우에서 모의실험을 수행한 결과 일반 인터넷 환경에서는 클라이언트의 버퍼 메모리가 비어 스트리밍 재생 시 끊김 현상이 자주 발생하였으나, 제안한 기법을 사용한 인터넷 환경에서는 동영상의 끊김 현상이 없이(seamless) 재생될 수 있는 스트림이 클라이언트 버퍼 메모리에 항상 있음을 확인할 수 있었다.

Feedback Active Noise Control Based Voice Enhancing Ear-Protection System

  • Moon, Seong-Pil;Chang, Tae-Gyu
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권4호
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    • pp.1627-1633
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    • 2017
  • This paper proposes a voice enhancing ear-protection system which is based on feedback active noise control(FBANC). The proposed system selectively suppresses the background noise and preserves the talking voice by controlling the adaptive algorithm with the voice activity period detection module. The noise reduction performance of the proposed noise canceling algorithm is analytically derived for the two key performance affecting parameters, i.e., electro-acoustic coupling distance and noise bandwidth. The proposed system is also implemented with a floating-point DSP system and its performance is experimentally tested to compare with the analytically derived results. The achieved levels of noise reduction for the three different noise bandwidths cases, i.e., 10Hz, 50Hz, and 90Hz, are high to show 17.05dB, 10.54dB and 8.99dB, respectively. The feasibility of the proposed system is also shown by the peak noise reduction achieved more than 25dB while preserving the voice component in the frequency range between 200-800Hz.

비디오 화질을 고려하는 적응적 혼잡제어 (An Adaptive Congestion-Control considering Video Quality)

  • 이연수;윤희돈;이근영
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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    • pp.2064-2067
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    • 2003
  • 본 논문에서는 비트율 제어 (rate-control)와 혼잡 제어(congestion-control) 사이의 관계를 고려하여 비디오데이터의 전송량 변화에 따른 화질 증감의 관계를 조사하고, 전송 대역폭의 변화에 대한 화질 열화를 최소화하기 위한 비디오 데이터 전송량의 변화 조건을 제안하고자 한다. 비디오 데이터를 전송하는 경우에 혼잡 제어는 현 채널 상에서 가용 전송 대역폭(Available Transmission Bandwidth)을 예측하고, 비트율 제어는 예측한 전송 대역폭을 비디오 부호화기의 전송 비트율에 적응시킨다. AIMD 기반의 혼잡 제어 기법은 비디오 데이터의 목표 비트율 (target bit rate)을 변화시키게 되고 이러한 결과는 비디오 화질의 잦은 변동으로 인해 나쁜 영향을 준다. 이러한 문제를 해결하기 위해 QP, SNR, 비트량 사이의 관계를 이용한 적응적인 메커니즘을 제안하고자 한다

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차별화 서비스에서 AF 패킷의 혼잡제어를 위한 적응적 엄격 패킷 폐기 메커니즘 (Adaptive and Strict Packet Dropping Mechanism for the Congestion Control of AF Packets in Differentiated Service)

  • 김수연;강현국
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권11호
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    • pp.1-8
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    • 2001
  • 본 논문에서 제안한 적응적 엄격 패킷 폐기 메커니즘은 사이클 사이의 트래픽 변화를 예측하여 혼잡제어를 위한 패킷 폐기를 적응적으로 처리할 수 있다. 따라서 제안된 메커니즘은 RIO 메커니즘의 단순 폐기율적용에 대한 단점을 보완하고, 동적 엄격 패킷 폐기 메커니즘(DSPD)의 예측 가능한 대역폭의 낭비를 최소화하였다. 시뮬레이션을 수행하여 망 트래픽의 상태에 따라 동적으로 변하는 전송가능 폐기순위에 따른 처리율과 패킷 폐기율을 RIO, DSPD 메커니즘과 비교 분석하였다. 시뮬레이션을 분석한 결과 제안된 메커니즘은 트래픽의 양에 상관없이 각 AF 클래스의 폐기순위를 엄격하게 적용하고 폐기순위에 따른 패킷 전송 능력을 RIO, DSPD에 비하여 개선하였음을 증명하였다.

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isMAC: An Adaptive and Energy-Efficient MAC Protocol Based on Multi-Channel Communication for Wireless Body Area Networks

  • Kirbas, Ismail;Karahan, Alper;Sevin, Abdullah;Bayilmis, Cuneyt
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권8호
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    • pp.1805-1824
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    • 2013
  • Recently, the use of wireless body area networks (WBAN) has been increasing rapidly in medical healthcare applications. WBANs consist of smart nodes that can be used to sense and transmit vital data such as heart rate, temperature and ECG from a human body to a medical centre. WBANs depend on limited resources such as energy and bandwidth. In order to utilise these resources efficiently, a very well organized medium access control (MAC) protocol must be considered. In this paper, a new, adaptive and energy-efficient MAC protocol, entitled isMAC, is proposed for WBANs. The proposed MAC is based on multi-channel communication and aims to prolong the network lifetime by effectively employing (i) a collision prevention mechanism, (ii) a coordinator node (WCN) selection algorithm and (iii) a transmission power adjustment approach. The isMAC protocol has been developed and modelled, by using OPNET Modeler simulation software. It is based on a networking scenario that requires especially high data rates such as ECG, for performance evaluation purposes. Packet delay, network throughput and energy consumption have been chosen as performance metrics. The comparison between the simulation results of isMAC and classical IEEE 802.15.4 (ZigBee) protocol shows that isMAC significantly outperforms IEEE 802.15.4 in terms of packet delay, throughput and energy consumption.