Journal of information and communication convergence engineering
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제15권1호
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pp.28-36
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2017
The medium access control (MAC) protocol based on dynamic time division multiple access/time division duplex (TDMA/TDD) is responsible for random access control and radio resource allocation in dynamic traffic environments. These functions of random access and resource allocation are very important to prevent wastage of resources and improve MAC performance according to various network conditions. In this paper, we propose new random access and resource allocation schemes to guarantee quality of service (QoS) and provide priority services in a dynamic TDMA/TDD system. First, for the QoS guarantee, we propose an adaptive random access and resource allocation scheme by introducing an access probability. Second, for providing priority service, we propose a priority-based random access and resource allocation scheme by extending the first adaptive scheme in both a centralized and a distributed manner. The analysis and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms the legacy MAC protocol using a simple binary exponential backoff algorithm, and provides good differential performance according to priorities with respect to the throughput and delay.
In this paper, we introduce an adaptive radio resource allocation for IP-based mobile satellite services. We also present a synchronous multibeam CDMA satellite system using an orthogonal resource sharing mechanism among downlink beams for the adaptive packet transmission. The simulation results, using a Ka-band mobile satellite channel and various packet scheduling schemes, show that the proposed system and resource allocation scheme improves the beam throughput by more than two times over conventional systems. The simulation results also show that, in multibeam satellite systems, a system-level adaptation to a user's channel and interference conditions according to user locations and current packet traffic is more efficient in terms of throughput improvement than a user-level adaptation.
본 논문에서는 ARAHE(Adaptive Resource Allocation algorithm for HIPERLAN/2 with Error channel)을 제안하고 있다. 이 방식은 효율적인 자원 할당을 위하여 EIB(Error Indication Bits)를 사용한다. 시뮬레이션을 통해 ARAHE의 성능을 평가하고, 시뮬레이션 결과는 ARAHE가 delay와 utilization, TSR(Transmission Success Rate)에서 기존 방식보다 더 좋은 성능을 나타냄을 보이고 있다.
육상의 셀룰러 네트워크와 같이 수중에서도 기지국을 통해 유입되는 트래픽 양에 따라 적응적으로 기지국의 백홀 자원을 할당하여 전체 네트워크 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 수중 셀룰러 통신 네트워크가 필요하다. 본 논문에서는 수중 셀룰러 통신 네트워크에서 기지국에 유입되는 트래픽에 비례하여 기지국의 백홀 자원을 할당하는 자원분배 프로토콜을 제안한다. 자원분배 프로토콜은 자원을 할당하는 주기에 따라 고정주기 방식과 적응주기 방식으로 분류된다. 더 효율적인 자원분배 프로토콜을 결정하기 위해 모의시험을 이용하여 고정주기 방식과 적응주기 방식의 수신율, 메시지 오버헤드, 전송지연 성능을 비교하고 분석하였다. 그 결과, 고정주기 방식이 적응주기 방식에 비해 최대 수백 배 이상의 전송지연이 증가하였으며, 수백 배 이상의 메시지 오버헤드가 더 발생하여 모든 성능 지표에서 적응주기 방식이 고정주기 방식보다 성능이 우수함을 확인하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권12호
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pp.2294-2314
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2011
The key issue in providing fast and reliable access on cloud services is the effective management of resources in a cloud system. However, the high variation in cloud service access rates affects the system performance considerably when there are no default routines to handle this type of occurrence. Adaptive techniques are used in resource management to support robust systems and maintain well-balanced loads within the servers. This paper presents an adaptive resource management for cloud systems which supports the integration of intelligent methods to promote quality of service (QoS) in provisioning of cloud services. A technique of dynamically assigning cloud services to a group of cloud servers is proposed for the adaptive resource management. Initially, cloud services are collected based on the excess cloud services load and then these are deployed to the assigned cloud servers. The assignment function uses the proposed proportional ordering which efficiently assigns cloud services based on its resource consumption. The difference in resource consumption rate in all nodes is analyzed periodically which decides the execution of service assignment. Performance evaluation showed that the proposed dynamic service assignment (DSA) performed best in throughput performance compared to other resource allocation algorithms.
본 논문은 Diffserv 방식의 Assured Service에 대한 QoS를 보장하고 서비스 수용 용량을 최대화 시킬 수 있는 자원 할당 방안을 제안하고, RIO 및 Adaptive RIO 버퍼 관리 방식을 적용하여 성능을 분석한다. Adaptive RIO 방식은 네트워크 토폴로지와 Assured Service 서브 클래스별로 할당되는 대역폭의 비율에 따라 결정되는 버퍼 크기를 기준으로 일정 시간 구간마다 도착 가능한 In-profile 패킷과 전체 패킷의 최대량을 고려하여 RIO 방식의 변수 값들을 재설정함으로써 접속제어가 수행된 상황 하에서 허용된 In-profile 패킷에 대한 Early Random Drop을 방지할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 자원 할당 방안 및 Adaptive RIO 방식을 적용하여 Assured Service 에 대한 QoS를 보장할 수 있고 서비스 수용 용량을 최대화 시킬 수 있음을 보인다.
클라우드 컴퓨팅 환경에서, 클라우드 서비스 사용자는 클라우드 자원 제공자로부터 가상화된 컴퓨팅 자원을 사용할 시간만큼 구매하여 할당받는다. 일반적으로 아마존, 고그리드 및 마이크로소프트와 같은 대형 클라우드 자원 제공자들은 자원 과금 정책을 온디맨드와 예약형 기반 가상 자원의 두 가지로 구분하여 제공한다. 예약형 기반 가상 자원은 상대적으로 장기간 할당을 가지므로 단위 시간당 자원 사용 비용이 온디맨드 가상 자원과 비교하여 더 저렴하다. 이러한 과금 정책 특성을 기반으로 클라우드 서비스 사용자의 서비스 요구 사항을 고려하여 적절한 자원 할당을 수행함으로써 클라우드 서비스 제공자는 자원 할당 비용을 효과적으로 절감할 수 있다. 이를 위해서, 기존의 가상 자원 할당 기법들은 서비스 사용자의 요구사항 특성을 미리 예측하여 최적의 자원을 할당하는 방법들을 제안하였다. 그러나 실세계에서는 다양한 클라우드 서비스 사용자가 존재하고 서비스 요구사항이 동적으로 변하기 때문에 정확한 예측을 하기 어려우며, 최적화된 할당을 위한 연산 시간이 추가 오버헤드가 되어 자원 관리 성능을 떨어뜨릴 수 있다. 이를 해결하기 위해, 본 논문에서는 적응적 자원 할당 기법을 제안하여 요구사항 예측 및 최적화 기법을 수행하지 않으면서도 서비스 요구사항에 효과적으로 대응하여 자원을 제공할 수 있도록 한다. 실험 결과를 통해 제안된 기법이 자원 사용 비용을 크게 절감하면서도 클라우드 서비스 사용자의 QoS를 만족함을 보인다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권1호
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pp.38-55
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2013
Wireless network systems provide fast data transmission rates and various services to users of mobile devices such as smartphones and smart pads. Because many people use high-performance mobile devices, the use of real-time multimedia services is increasing rapidly. However, the preoccupation of resources by real-time traffic users is causing harm to other services-for example, frequent call interference, lowered service quality, and poor network performance. This paper suggests a resource allocation algorithm for effective traffic service support in a hybrid network. The main objective is to obtain an optimum value of data rates by comparing user requirements with the amount of resources that can be allocated. A new mechanism based on Adaptive-Quality of Service (QoS) and a monitoring system based on Queue-Aware are proposed. Adaptive-QoS supports effective resource control according to the type of traffic service, and the monitoring system based on Queue-Aware measures the amount of resources in order to calculate the maximum that can be allocated. We apply our algorithm to a test system and use Qualnet 4.5.1 to evaluate its performance.
멀티미디어 콘텐츠 서비스 산업의 경쟁이 치열해 지면서 고객만족을 위한 다양한 정책들이 제시되고 있다. 이러한 정책 중에는 서비스를 이용하는 고객들을 분류하여 등급을 산정하고 등급에 따라 미디어 서버의 자원을 고정적으로 할당하는 정책도 있다. 이 정책의 문제점은 값비싼 미디어 서버의 자원을 효율적으로 사용하지 못할 수도 있다는 점이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 ACRFA(Adaptive Client Request Filtering Algorithm)를 제안하고자 한다. 이것은 고객들의 등급을 차등화하고 유연성있는 자원할당 방법을 적용하기 위한 것이다. 높은 등급의 고객에게 더 많은 자원을 할당하게 하여 고객의 만족도를 높이면서 동시에 미디어 서버의 자원의 일부는 등급별로 고정할당하고 나머지 일부는 공용자원으로 활용하게 하는 방안을 제안하고자 한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제4권5호
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pp.691-708
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2010
An important issue of supporting multi-users with diverse quality-of-service (QoS) requirements over wireless networks is how to optimize the systematic scheduling by intelligently utilizing the available network resource while, at the same time, to meet each communication service QoS requirement. In this work, we study the problem of a variety of communication services over multi-media heterogeneous cognitive OFDM system. We first divide the communication services into two parts. Multimedia applications such as broadband voice transmission and real-time video streaming are very delay-sensitive (DS) and need guaranteed throughput. On the other side, services like file transmission and email service are relatively delay tolerant (DT) so varying-rate transmission is acceptable. Then, we formulate the scheduling as a convex optimization problem, and propose low complexity distributed solutions by jointly considering channel assignment, bit allocation, and power allocation. Unlike prior works that do not care computational complexity. Furthermore, we propose the FAASA (Fairness Assured Adaptive Sub-carrier Allocation) algorithm for both DS and DT users, which is a dynamic sub-carrier allocation algorithm in order to maximize throughput while taking into account fairness. We provide extensive simulation results which demonstrate the effectiveness of our proposed schemes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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