IP 망에서의 차별 서비스 구조는 품질 보장 서비스를 위해 대역폭 브로커를 기반으로 QoS프로비저닝의 제어 및 관리를 수행한다. 그러나, 이러한 대역폭 브로커는 모든 입구 에지 노드로 유입되는 호의 연결 수락 제어를 위해 중앙 집중형 자원 관리를 수행함에 따라 확장성 면에서 큰 단점을 갖는다. 본 논문에서는 대역폭 브로커를 갖는 차별 서비스 구조에서 확장성을 높이고 유입되는 호의 상태를 반영한 적응적 연결 수락 제어 메커니즘을 제안하고자 한다. 이를 위해 대역폭 브로커의 기능을 입구 에지 노드와 분리해서 자원 관리 및 프로비저닝을 대역폭 브로커에서 수행하고, 입구 에지 노드에서는 연결 수락 제어를 담당한다. 입구 에지 노드에서는 연결 수락제어를 위해 각 에지 노드간 패스 개념을 도입하고, 패스 단위로 할당된 대역 기반으로 연결 수락 제어를 수행한다. 패스 별 할당 대역량은 유입되는 트래픽에 따라 적응적으로 변화하게 되며 이는 대역록 브로커와의 통신을 최소화하면서 대역 자원의 효율적인 사용을 가능케 한다. 본 논문에서는 이러한 적응적 연결 수락 메커니즘을 제안하고 성능 분석을 통한 효율성 및 확장성의 개선을 제시하고자 한다.
가변 압축 미디어 특성을 갖는 비디오 서비스는 발생되는 프레임 단위의 트래픽의 유동성 때문에 대역폭 관리에 있어 많은 제약을 수반한다. 특히, MPEG 비디오와 같이 VBR(Variable Bit Rate) 트래픽 특성을 갖는 비디오에 대한 대역폭 관리는 프레임간의 심한 트래픽 변이 때문에 대역폭 활용 이득이 낮아진다. 또한, VOD(Video-On-Demand)와 같은 대화형 비디오 서비스에서 VCR 기능과 같은 대화형 서비스를 제공할 때의 트래픽 변화는 예측하기 힘들기 때문에 효과적인 대역폭 관리가 힘들다. 본 논문에서는 MPEG 비디오와 같이 VBR 트래픽 특성을 지닌 저장 미디어를 기반으로 하는 대화형 비디오 서비스를 위한 동적 대역폭 할당 방법을 제안한다. 이 방법은 선인출 기반의 가변구간 대역폭 할당 기법과 다수 스트림에 대한 동적 대역폭 관리를 통해 주어진 전체 대역폭의 활용율을 극대화시킨다. 또한, 제안하는 기법은 MPEG 스트림의 트래픽 특성을 반영한 대역폭 할당 방법을 적용하며, 다중 스트림에 대해 동적 대역폭 관리를 사용한 네트워크 자원 활용을 극대화시킬 수 있는 방법을 제공한다.
본 논문에서는 PRMA의 구조를 사용하여 ABR 형태의 데이터 서비스를 수행 할 수 있는 알고리즘을 도입하므로서 그 개념을 확장하고, 채널의 이용효율을 극대화하도록 설계된 무선 MAC 알고리즘인 APRMA를 제안한다. 기존의 PRMA에서는 랜덤 데이터를 전송하고자 하는 단말들은 슬롯을 예약할 수 없다. 즉, 슬롯의 예약은 시간 지연에 엄격한 음성에만 국한된다. 그러나 데이터들도 요구하는 서비스 품질을 만족시켜 주어야 하며, 이를 위해 데이터에 대해서도 예약을 가능하게 하므로서 채널의 처리율도 높일 수 있다. 따라서 무선 MAC에서는 음성 뿐 아니라 데이터에 대해서도 예약이 수행되어야 한다. 이때, 데이터에 고정된 전송율을 갖도록 슬롯을 예약해줄 수도 있겠지만 이로 인해 시간 지연에 민감한 서비스들의 효율이 떨어질 수 있다. 따라서, APRMA에서는 초기에는 최소한의 대역만을 할당해주며, 잉여의 대역이 존재하면 계속 그 전송율을 높여나갈 수 있게 하므로서 채널의 이용율을 높이고, 음성과 같은 상대적으로 우선순위가 높은 서비스 요청에 대해서도 동시에 그 서비스 품질을 만족시킬 수 있다.
본 논문에서는 PRMA의 구조를 사용하여 ABR 형태의 데이터 서비스를 수행할 수 있는 알고리즘을 도입함으로서 그 개념을 확장하고, 채널의 이용효율을 극대화하도록 설계된 무선 MAC 알고리즘인 APRMA를 제안한다. 기존의 PRMA에서는 랜덤 데이터를 전송하고자 하는 단말들은 슬롯을 예약할 수 없다. 즉, 슬롯의 예약은 시간 지연에 엄격한 음성에만 국한된다. 그러나 데이터들도 요구하는 서비스 품질을 만족시켜주어야 하며, 이를 위해 데이터에 대해서도 예약을 가능하게 함으로서 채널의 처리율도 높일 수 있다. 이때, 데이터에 고정된 전송율을 갖도록 슬롯을 예약해줄 수도 있겠지만 이로 인해 시간 지연에 민감한 서비스들의 효율이 떨어질 수 있으므로 APRMA에서는 초기에는 최소한의 대역만을 할당해주며, 잉여의 대역이 존재하면 계속 그 전송율을 높여나갈 수 있게 함으로서 채널의 이용율을 높이고, 음성과 같은 상대적으로 우선순위가 높은 서비스 요청에 대해서도 동시에 그 서비스 품질을 만족시킬 수 있다.
홈 네트워크에서 효율적인 다중 멀티미디어 스트림 서비스를 지원하기 위해서는 가능한 여러 문제점들을 고려해야 한다. 그 중에서도 네트워크 대역폭 부족 상황을 대처하는 것은 가장 어려운 문제 중에 하나이다. 본 논문에서는 IEEE1394 기반 홈 네트워크에서 실시간 대역폭 관리 서비스를 미들웨어 레벨에서 운용해 대역폭 부족 상황을 대처하는 방안을 살펴본다. 대역폭 부족 상태를 대처하고 버스 사용 효율을 높이기 위해서, 제안하는 서비스는 두 가지 방법을 이용한다. 첫째는 대역폭 상태를 지속적으로 감시하여 특정 서비스가 과도하게 점유한 잉여 대역폭을 되돌려 받는다. 둘째는 등시성 스트림(IS) 스케줄러를 이용해 우선순위에 따라 스트림 서비스들을 통제하는 것이다. 제안한 서비스는 프로토타입 스트림 관리 미들웨어로 구현하여 간단한 IEEE1394 네트워크 상에서 시험하였다.
IEEE는 E-PON에 대한 구현 표준으로 IEEE802.3ah을 제정하였으나 구체적인 상향대역할당 메커니즘에 대해서는 별도로 규정하지 않고 제조업체의 몫으로 남겨 두었다. 이에 관련 전문가들은 E-PON에서의 상향 전송에 대한 성능 개선 및 다양한 서비스 수용을 위해서 여러 방식의 상향대역할당 기법들을 연구하였다. 본 논문에서는 상향 트래픽 전송 성능을 개선하는 동적대역할당 메커니즘을 제안한다. 이 메커니즘은 ONU의 상향전송 큐별로 최소보장 상향대역을 다양하게 설정할 수 있도록 하였으며, 큐에 대기 중인 패킷을 전송하기 위하여 큐별로 가중치를 부여한 DRR(Deficit Round Robin) 기법을 적용하였다. 시뮬레이션에 의해 상향대역 이용률이 기존방식 대비 10% 이상 개선됨을 보여 주었다.
본 논문에서는 접속 (connection)과 패킷의 두 레벨 (level)을 함께 고려하는 IEEE 802.16 망에서의 무선 자원 관리 큐잉 모델을 개발한다. 상위 레벨인 접속 레벨에서는 대역폭 가용여부와 서비스 클래스별 우선순위 큐를 사용하여 접속 수락제어를 모델링하고 하위 레벨인 패킷 전송은 서비스 클래스별 임계치와 현재 가용한 대역폭의 두 항목을 동시에 고려한 동적 대역폭 할당 방법을 모델링 한다. 계층 모델은 페트리 네트의 확장형인 SRN (Stochastic Reward Nets)을 이용하여 개발되며 802.16서비스 클래스별 트래픽에 대한 대역폭 활용률과 처리율을 성능지표로 모델에 대한 수치결과를 구한다.
The CAN is a serial communication protocol for distributed real-time control and automation systems. Data generated from field devices in the distributed control of power plant are classified into three categories: real-time event data, real-time control data, non-real-time data. These data share a CAN medium. If the traffic of the CAN protocol is not efficiently controlled, performance requirements of the power plant system could not be satisfied. This paper proposes a bandwidth allocation algorithm that can be applicable to the CAN protocol. The bandwidth allocation algorithm not only satisfies the performance requirements of the real-time systems in the power plant but also fully utilizes the bandwidth of CAN. The bandwidth allocation algorithm introduced in this paper is validated using the integrated discrete-event/continuous-time simulation model which comprises the CAN network and distributed control system of power plant.
In this paper, we propose an adaptive bandwidth allocation algorithm for the transmission of VBR video through ATM Networks. In order to evaluate the required bandwidth for the VBR video, the characteristics of the compressed VBR video generated by the two-layered coder are analyzed with variations in the number of GOP(N), quantizer scale(q), and the number of low-frequency DCT coefficients(.betha.). The two-layer coder which is used to separate from the number of DCT coefficients is designed to transmit the VBR video efficiently. The compressed data generated by the two-layer coder are splitted into the high priority and low priority cells. If congestion is occurred in ATM networks, the minimum image quality is maintained by the high priority cells. The required bandwidth for VBR video is estimated with a prediction algorithm using the scene anframe correlations as well as the statistical properties of the VBR video sources. Strong correlation among the adjacent slices in a frame represents by the scene correlation andstrong correlation among the frames is represented by the frame correlation. The performance of the bandwidth allocation scheme proposed is evaluated in terms of the bandwith utilization, cell loss rate, and SNR with variations in q, n, .betha.. Simulation rewsults shown that the proposed scheme is superior to the conventional methods.
본 논문에서는 DVB-RCS (Digital Video Broadcast-Return Channel via Satellite) 망에서 호 수락제어 (CAC)를 위한 Soft-QoS 기반의 borrowing 기법을 제안한다. 제안된 기법은 위성 망에서 사용 가능한 자원이 부족할 때 새로운 호를 받아들이기 위해 서비스 중인 호 중 일부에서 일시적이고 공평하게 대역폭을 가져온다. 각각의 호에서 가져오는 대역폭의 양은 각 사용자의 critical bandwidth ratio에 비례하며 critical bandwidth ratio는 제안된 기법에서 이용하는 QoS 파라메타 중 하나이다. 시뮬레이션 결과는 제안된 기법이 호의 blocking 확률과 대역폭 효율 측면에서 성능의 향상이 있음을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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