Kim, Hyun-Chul;Lee, Dong-Man;Chon, Kil-Nam;Jang, Beak-Cheol;Kwon, Tae-Kyoung;Choi, Yang-Hee
Journal of Communications and Networks
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제12권1호
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pp.52-66
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2010
Since large objects consume substantial resources, web proxy caching incurs a fundamental trade-off between performance (i.e., hit-ratio and latency) and overhead (i.e., resource usage), in terms of caching and relaying large objects to users. This paper investigates how and to what extent the current dedicated-server based web proxy caching scheme is affected by large file transfers in a high bandwidth campus network environment. We use a series of trace-based performance analyses and profiling of various resource components in our experimental squid proxy cache server. Large file transfers often overwhelm our cache server. This causes a bottleneck in a web network, by saturating the network bandwidth of the cache server. Due to the requests for large objects, response times required for delivery of concurrently requested small objects increase, by a factor as high as a few million, in the worst cases. We argue that this cache bandwidth bottleneck problem is due to the fundamental limitations of the current centralized web proxy caching model that scales poorly when there are a limited amount of dedicated resources. This is a serious threat to the viability of the current web proxy caching model, particularly in a high bandwidth access network, since it leads to sporadic disconnections of the downstream access network from the global web network. We propose a peer-to-peer cooperative web caching scheme to address the cache bandwidth bottleneck problem. We show that it performs the task of caching and delivery of large objects in an efficient and cost-effective manner, without generating significant overheads for participating peers.
통신대역폭 거래(Bandwidth Trading, BT)는 국제적으로 1조 US달러 이상의 잠재적 시장을 보유한 사업 분야이다. BT는 통신사업자에게 비용절감과 신규 수익창출의 기회를 제공함에도 불구하고, 이에 대한 체계적인 연구는 국내/외를 막론하고 아직 초기단계에 있다. 본 연구는 인터넷 컨버전스 환경에서 ISP간 상호접속에 관련된 BT 이슈를 고찰한다. 먼저 대역폭 상품화(commoditization) 경향을 전망하고, BT 시장의 기술적 전제조건과 시스템 아키텍처를 제시한다. 제안된 아키텍처를 통하여 수요-공급의 시장원리에 의해 BT를 운영함으로써, 통신사업자의 효율성을 극대화하는 방향을 모색한다. 특히 이 과정의 핵심적 역할을 담당하는 교환 허브로서, NIBX(Neutral Internet Business eXchange)로 명명된 가치중립적 제3자(third party)의 운영 시나리오를 자세히 살펴본다.
일반적으로 무선 통신에 널리 사용되는 직교 변조 (Orthogonal Modulation) 방식은 대역폭 효율 (Bandwidth Efficiency)이 지나치게 떨어져 대용량의 데이터를 전송하기에는 부적절하다. 따라서 본 논문에서는 기존의 직교 변조방식의 대역폭 효율을 증가시키기 위해 다중 부호 전송 개념을 트랜스 직교 변조 방식에 적용하여 대용량 데이터를 전송하는 다중 부호 트랜스 (이진) 직교 변조 (Multi-Code Trans-(Bi-)Orthogonal Modulation) 방식을 제안한다. 제안된 다중 부호 트랜스 (이진) 직교 변조는 직교 변조에 비해 대역폭 효율 측면에서 2배 이상의 개선을 얻을 수 있고 수신기의 복잡도 측면에 있어서도 2배 이상의 개선을 얻을 수 있다. 제안된 다중 부호 트랜스 (이진) 직교 변/복조 방식은 고속 데이터 율을 제공해야 하는 디지털 무선 통신 시스템 (멀티미디어 통신 시스템, 고속 무선 개인 영역 네트워크)의 물리층으로 사용될 수 있다.
This paper presents an adaptive satellite communication systems to adapt channel environment. High performance coding and modulation techniques are applied to poor channel condition, otherwise, bandwidth efficient coding and modulation techniques are applied to good channel condition to obtain high transmission rate.
Zia, Muhammad;Kiani, Tamoor;Saqib, Nazar A.;Shah, Tariq;Mahmood, Hasan
ETRI Journal
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제37권1호
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pp.66-76
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2015
In this work, we propose an efficient selective retransmission method for multiple-input and multiple-output (MIMO) wireless systems under orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) signaling. A typical received OFDM frame may have some symbols in error, which results in a retransmission of the entire frame. Such a retransmission is often unnecessary, and to avoid this, we propose a method to selectively retransmit symbols that correspond to poor-quality subcarriers. We use the condition numbers of the subcarrier channel matrices of the MIMO-OFDM system as a quality measure. The proposed scheme is embedded in the modulation layer and is independent of conventional hybrid automatic repeat request (HARQ) methods. The receiver integrates the original OFDM and the punctured retransmitted OFDM signals for more reliable detection. The targeted retransmission results in fewer negative acknowledgements from conventional HARQ algorithms, which results in increasing bandwidth and power efficiency. We investigate the efficacy of the proposed method for optimal and suboptimal receivers. The simulation results demonstrate the efficacy of the proposed method on throughput for MIMO-OFDM systems.
본 논문은 망에 대한 유연성과 망의 성능의 효율성을 개선하기 위하여 회선 교환 위성 망에서 데이터 트래픽을 동적으로 다루는 시스템을 제안하고 제안한 시스템에 대한 성능을 분석한다. 제안한 시스템은 각 연결대한 용량 변경 요구를 동적으로 허락하기 때문에 그 연결 자체의 초기화 설정 및 연결을 해제하는 다른 별도의 알고리즘이 필요 없이 기존의 회선 교환 위성 망보다 효율적이다. 또한, 서비스 질을 결정적으로 보장함으로 망의 유연성 및 신뢰성을 높인다. 트래픽 소스는 표준 듀얼 리키 버켓에 의해 일정하게 조정된 트래픽을 사용하며, 이러한 트래픽을 이용하여 제안한 시스템의 성능을 해석적으로 분석하고, 이를 시뮬레이션을 통해 검증한다. 이러한 분석 결과는 앞으로 회선 교환 위성 망에서 프로토콜의 설계 및 구현 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
Fog computing is another paradigm of the cloud computing, which extends the ubiquitous services to applications on many connected devices in the IoT (Internet of Things). In general, if we access a lot of IoT devices with existing cloud, we waste a huge amount of bandwidth and work efficiency becomes low. So we apply the paradigm called fog between IoT devices and cloud. The network architecture based on cloud and fog computing discloses the security and privacy issues according to mixed paradigm. There are so many security issues in many aspects. Moreover many IoT devices are connected at fog and they generate much data, therefore light and efficient security mechanism is needed. For example, with inappropriate encryption or authentication algorithm, it causes a huge bandwidth loss. In this paper, we consider issues related with data encryption and authentication mechanism in the network architecture for cloud and fog-based M2M (Machine to Machine) IoT services. This includes trusted encryption and authentication algorithm, and key generation method. The contribution of this paper is to provide efficient security mechanisms for the proposed service architecture. We implemented the envisaged conceptual security check mechanisms and verified their performance.
단 논문에서 먼저 LEACH (Low-Energy Adaptive Hierarchy)를 사용한 무선센서네트워크에서 하나의 센서 노드가 다른 두 센서노드의 클러스터 헤드를 향한 데이터 전송을 도와주는 전력 및 대역폭에 효율성있는 협력 통신 프로토콜을 제안하고, 제안한 프로토콜의 closed-form BER(Bit Error Ratio)을 유도한다. 또한 이것이 복호 후 전송 프로토콜의 일반적인 BER 임을 보이고, 제안한 시스템이 기존의 복호 후 전송 프로토콜보다 더 높은 주파수 효율을 가지면서 동일한 성능을 나타내는 것을 보인다. 많은 수학적인 결과를 통해 직접 전송일 경우 BER이 $10^{-3}$에서 11dB까지 네트워크의 전력이 절약되는 것을 확인할 수 있다.
주파수 자원 가치는 무선통신의 발전과 함께 더욱 커지고 있다. 하지만 앞으로 정보화 사회에서는 주파수 자원의 수요가 공급에 비하여 매우 많기 때문에 주파수 부족 현상이 심각하게 대두된다. 따라서 사용되지 않고 있는 주파수 자원을 효율적으로 이용하기 위한 기술로서 최근 각광을 받고 있는 Cognitive Radio 기술이 필요한 시점이다. 본 논문에서는 CR 기반의IEEE 802.22 WRAN 환경에서 효율적인 Dynamic Spectrum Allocation 기법을 제안한다. Spectrum을 좀 더 효율적으로 공유하기 위해 Variable bandwidth, Mobility의 변수를 적용한 Dynamic Spectrum Allocation 기법을 제시하고 시뮬레이션 결과들을 통해 이를 검증하였다.
네트워크의 가상화는 최근에 등장한 클라우드 서비스, 데이터 센터 네트워크 등 새로운 서비스를 기존의 네트워크 환경에서 제공하기 위한 하나의 방편으로 인식되고 있다. 본 논문에서는 네트워크 가상화를 위한 가상 네트워크 대응 방안을 가상 노드의 위치, 자원, 가상 링크의 대역폭 요구조건을 고려하면서 효율적인 방안을 제안한다. 제안한 방안은 대응의 우선순위를 대역폭으로 설정하여 대응 가능한 실제 노드들 간의 경로가 존재하는 조합을 발견할 때까지 반복하는 방법을 사용한다. 모의실험 결과 제안한 방안이 가상 네트워크 대응 성공률은 떨어지지 않으면서도 수익률은 높고 실행시간도 빠른 효율적인 방안임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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