• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권2호
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• pp.97-102
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• 2011

게임 이론은 다수의 사용자에게 공유 자원을 효율적이고 공정하게 분배할 수 있는 이론적 기반을 제공하므로 이를 대역폭 할당에 이용하려는 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 게임 이론에 의한 대역폭 할당 기법들은 적용한 게임 기법들에 따라 동일 조건에서 할당하는 대역폭이 달라진다. 그러나 현재까지 네트워크 분야에서는 게임 이론의 수학적 근거만을 차용하고 있으며 이들이 대역폭 할당 문제에 적용될 때 각 기법 별 특성에 대한 정량적 비교 분석은 이루어지고 있지 않다. 이에 따라 본 논문에서는 다수의 노드가 대역폭을 공유하는 경우 파산(Bankruptcy) 게임 이론과 협상(Bargaining) 게임 이론을 이용하여 송신 노드의 입력율에 따른 각 노드 별 대역폭 할당 기법들의 특성을 비교 분석하고 이에 따른 향후 연구 방향을 제시한다.

• Management Science and Financial Engineering
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• 제16권1호
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• pp.59-79
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• 2010

This paper considers bandwidth allocation and scheduling problems on Ethernet Passive Optical Networks (EPON). EPON is one of the good candidates for the optical access network. This paper formulates the bandwidth allocation problem as a nonlinear mathematical one and characterizes the optimal bandwidth allocation which maximizes weighted sum of throughput and fairness. Based upon the characterization, two heuristic algorithms are suggested with various numerical tests. The test results show that our algorithms can be used for efficient bandwidth allocation on the EPON. This paper also shows that the WSPT (Weighted Shortest Processing Time) rule is optimal for minimization the total delay time in transmitting the traffic of the given allocated bandwidth.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.465-474
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• 2001

무선 ATM망에서는 무선 접속으로 인하여 단말의 이동성이 발생하는데, 단말기는 이동 중에도 호의 끊임없이 QoS를 보장하면서 연속적인 서비스를 제공받을 수 있어야 한다. 사용자 및 이동성의 증가와 작아지는 셀 크기로 인하여 핸드오버는 빈번해질 것이다. 무선 ATM망에서 핸드오버 발생시 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 한정된 무선 대역폭을 인접 셀에 해당 대역폭을 예약하는 것이 주류를 이루었다. 그러나 단말기의 이동 방향을 알지 못함으로써 불특정 다수의 셀에 대역폭을 예약하는 것이 문제점으로 지적되었다. 그래서 이동 단말기의 이동 방향을 추정하여 추정된 셀에만 대역폭을 예약하는 방법을 제안하게 되었다. 본 논문에서는 소프트 핸드오버 방식을 사용하면서 이동 방향을 추정하여 추정된 셀에만 대역폭을 예약하는 방법을 사용하여 시뮬레이션을 통해 이전의 알고리즘과 QoS 성능을 분석하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1632-1638
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• 2020

본 논문은 다수의 단말이 다중 빔 위성을 통해 정보를 중심국으로 전송하는 위성 통신 시스템을 고려한다. 위성은 위상 배열 안테나를 탑재하여 서로 다른 대역폭을 가지는 다수의 스팟 빔을 형성한다. 빔 대역폭 할당의 공평성을 최대화하는 최적화 문제를 형성하고 해를 얻기 위한 두 가지 휴리스틱 알고리즘(반복적 빔 대역폭 할당, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당)을 제안한다. 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘은 반복적으로 자원 요청량 대비 할당 대역폭의 비율을 균등화시키며, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당 알고리즘은 요청량 대비 할당량 비율을 이용해 빔 대역폭을 계산한다. 모의실험을 통해서 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘이 최적의 해와 매우 가까운 공평성 성능을 가진다는 것을 확인하였다. 또한, 자원 요청 비율 기반 빔 대역폭 할당 알고리즘은 반복적 빔 대역폭 할당 알고리즘보다 계산 복잡도가 낮은 대신 더 낮은 공평성 성능을 가진다는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권2호
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• pp.156-166
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• 2005

EPON(Ethernet Passive Optical Network)은 최근 활발하게 연구되고 있는 경제적이고 효율적인 가입자 접속망이다. 차세대 접속망인 EPON의 MAC(Media Access Control) 프로토콜은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식을 기본으로 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 다양한 대역폭 할당 방식이 제안되고 있다. 기존에 제안된 방식은 고순위(high priority) 트래픽에 대한 요구 대역폭에 일정한 비율의 대역폭을 추가하여 대역폭을 할당함에 따라 전체 싸이클 시간이 증가하여 패킷 지연 시간이 길어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 QoS 기반의 EPON에서 차등 서비스(differentiated service)를 지원하는 동적 대역폭 할당을 위하여 기존에 제안된 방식의 문제점을 해결하는 효율적인 차등 대역폭할당 방식 DBGA(Differentiated Bandwidth Gurrantee Allocation)을 제안한다. DBGA는 효율적으로 공평하게 사용자에게 대역폭을 할당하고 고순위(high priority) 트래픽에 대하여 평균 및 최대 패킷 지연에서 우수한 성능을 보여준다. 제안된 방식의 성능을 분석하고 효율성을 검증하기 의하여 OPNET을 이용하여 EPON을 모델링하고 시뮬레이션을 한다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권6호
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• pp.704-715
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• 2016

In this paper, we explore a low-complex bandwidth allocation (BA) scheme with multi-level service guarantees in VLC-OFDM systems. Effective capacity theory, which evaluates wireless channel capacity from a novel view, is utilized to model the system capacity under delay QoS constraints of the link layer. Since intensity modulation of light is used in the system, problems caused by frequency selectivity can be neglected. Then, the BA problem can be formulated as an integer programming problem and it is further relaxed and transformed into a concave one. Lagrangian formulation is used to reformulate the concave problem. Considering the inefficiency of traditional gradient-based schemes and the demand for distributed implementation in local area networks, we localize the global parameters and propose a quasi-distributed quadratic allocation algorithm to provide two-level service guarantees, the first level is QoS oriented, and the second level is QoE oriented. Simulations have shown the efficient performance of the proposed algorithm. The users with more stringent QoS requirements require more subcarriers to guarantee their statistical delay QoS requirements. We also analyze the effect of subcarrier granularity on the aggregate effective capacity via simulations.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권4호
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• pp.385-390
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• 2010

공리적 접근 방법을 이용한 제휴 (Coalition) 게임 이론과 협상 (Bargaining) 게임 이론을 이용하여 다수의 노드가 대역폭을 공유하는 환경에서 각 노드의 트래픽 입력율에 따라 공정하고 효율적으로 대역폭을 할당하는 방안들이 제시되어 왔다. 이들 기법들은 게임 이론이 제공하는 수학적 근거에 따라 공리적 공정성을 만족한다. 그러나 이들 게임들의 공리는 서로 다르기 때문에 동일 통신 환경에서도 각 송신 노드에게 할당되는 대역폭은 달라진다. 따라서 본 논문에서는 이들 게임 이론들을 이용하여 대역폭 할당 문제를 모델링하고 다양한 통신 환경에서 각 게임 기법들에 의해 송신 노드에 할당되는 대역폭과 이로 인한 손실율을 정량적으로 비교 분석하였다. 분석 결과 협상 게임은 입력율이 낮은 노드보다 입력율이 높은 노드에게 상대적으로 대역폭을 적게 할당하고 제휴 게임은 송신 노드들의 입력율에 비례하여 대역폭을 할당한다는 것을 보였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권2호
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• pp.102-110
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• 2016

2014년 세월호 침몰사고 발생 이후로 한국 정부는 LTE를 기반으로 한 재난안전통신망 구축을 추진하기 시작했다. 현재 구축비용과 망 구축에 걸리는 시간의 소요로 인해 상용망 활용이 중요시 되고 있다. 그러나 상용망을 사용할 경우 재난이 발생하면 일반인 사용자의 통화가 폭주하여 통신장애의 가능성을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 재난안전통신망이 상용망 활용 시 통화폭주로 인해 통신 장애가 발생할 때, 재난상황의 특성을 고려한 우선순위를 이용하여 대역폭을 할당해 더 좋은 품질의 서비스를 제공하는 방법을 제안하였다. 최고 효율을 얻기 위해 Fractional Knapsack Problem으로 문제를 정의한 후 Greedy algorithm을 통해 대역폭을 할당하는 방법을 제안하였다. 또한 성능 평가를 위해 제안하는 방법과 계급 우선 할당 방법, 균등 할당 방법을 비교하여 성능을 검증하였다. 할당된 사용자들의 Value의 합, 손실된 트래픽량을 비교했을 때 제안한 방법의 성능이 더 좋은 것을 확인 할 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권1호
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• pp.15-24
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• 2013

Provisioning of quality of service (QoS) is a key issue in any multi-media system. However, in wireless systems, supporting QoS requirements of different traffic types is a more challenging problem due to the need to simultaneously minimize two performance metrics - the probability of dropping a handover call and the probability of blocking a new call. Since QoS requirements are not as stringent for non-real-time traffic, as opposed to real-time traffic, more calls can be accommodated by releasing some bandwidth from the already admitted non-real-time traffic calls. If the released bandwidth that is used to handle handover calls is larger than the released bandwidth that is used for new calls, then the resulting probability of dropping a handover call is smaller than the probability of blocking a new call. In this paper, we propose an efficient call admission control algorithm that relies on adaptive multi-level bandwidth-allocation scheme for non-realtime calls. The scheme allows reduction of the call dropping probability, along with an increase in the bandwidth utilization. The numerical results show that the proposed scheme is capable of attaining negligible handover call dropping probability without sacrificing bandwidth utilization.

• 디지털융복합연구
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• 제14권10호
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• pp.303-310
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• 2016

인터넷의 경직성으로 인하여 다양한 서비스를 제공하기 어려운 문제를 해결하기 위한 가장 효과적인 방법이 네트워크 가상화 방안이다. 공통의 물리 네트워크 자원을 공유하는 가상 네트워크를 효율적으로 생성하기 위해서는 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방안이 필요하다. 이러한 한정된 물리 자원을 효율적으로 사용하기 위하여 본 논문에서는 사용중인 자원이라도 더 높은 서비스 우선순위를 갖는 가상 네트워크에 할당하는 방법을 제안한다. 높은 우선순위의 네트워크 생성 요청을 위하여 운용중인 낮은 우선순위의 가상 네트워크에서 효율적으로 대역폭을 회수하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 대역폭 할당 알고리즘은 낮은 우선순위를 갖는 가상 네트워크에서 서비스 지속성을 유지하면서 할당된 대역폭을 회수할 수 있다. 제안한 알고리즘의 실험을 통하여 약 8%정도의 가상 네트워크 생성 수락률의 향상을 확인하였다.