Modern computers provide tremendous computing capability and a large memory system. Hybrid memories consist of next generation memory devices and are adopted in high performance systems. However, the increased complexity of the microprocessor makes it difficult to operate the system effectively. In this paper, we propose a simple data migration method called Bandwidth-aware Data Migration (BDM) to efficiently use memory systems for high performance processors with hybrid memory. BDM monitors the status of applications running on the system using hardware performance monitoring tools and migrates the appropriate pages of selected applications to High Bandwidth Memory (HBM). BDM selects applications whose bandwidth usages are high and also evenly distributed among the threads. Experimental results show that BDM improves execution time by an average of 20% over baseline execution.
본 논문에서는 다수의 병렬 TCP flow들을 가진 소수의 스테이션들이 링크 대역폭을 독점하는 불공평성 문제 에 대해 randam early detection (RED)을 수정한 history-aware RED (HRED)를 제안한다. BitTorrent와 같은 peer-to-peer방식의 파일 공유 애플리케이션들은 파일 다운로드를 위해 다수의 병렬 TCP flow들을 이용한다. 만약 파일 공유 애플리케이션을 수행하는 스테이션들이 다른 스테이션들과 링크를 공유할 경우 대역폭을 독점하는 문제가 발생한다. 이 경우 개별 TCP flow들 간의 공평성 지원을 위해 개발된 RED를 적용하더라도 불공평성은 개선되지 않는다. 제안하는 HRED는 RED와 유사하게 도착하는 패킷들에 대해 확률적으로 drop여부를 결정하되, 스테이션의 링크 점유율에 따라 drop 확률을 조정할 수 있어, 대역폭을 독점하는 스테이션들의 패킷들에 drop 패널티를 부과할 수 있다. 여러 가지 상황을 가정한 시뮬레이션을 통해 HRED가 RED에 비해 스테이션 차원에서의 throughput 공평성 지원 측면에서 최소 60%이상, 전송 효율성 측면에서 4%이상 개선되었음을 확인하였다.
오늘날 인터넷에서는 실시간 및 비실시간 등 다양한 멀티미디어 서비스가 존재하고 있으며, 이러한 개개의 서비스 특성을 만족 시키는 데는 한계가 있다. 따라서 서비스의 QoS를 보장하기 위한 한 방법으로 flow-aware 네트워킹 개념을 갖는 네트워크를 제안하고 있다. 인터넷에서 네트워크 이용율 향상과 통계적으로 서비스 보장을 위해 MBAC(Measurement-Based Admission Control) 방식이 연구되었다. 대부분의 MBAC 방식은 집합 flow에 대해 적용하는 총체적 MBAC 알고리즘이며, 입력 flow에 적용하는 per-flow MBAC 알고리즘이 최근 연구되기 시작하고 있다. 본 논문에서는 per-flow MBAC 알고리즘 기반 시스템에서 flow를 특성에 따라 그룹핑하고, 각 그룹핑된 flow에서 먼저 입력되는 flow에 우선순위를 주는 DPS(Dynamic Priority Scheduling)알고리즘 적용한다. 그리고 각 그룹핑된 그룹에 일정대역을 고정 할당한 다음에 그룹 인접대역간 대역폭 차용이 가능한 우선등급 하위대역 차용방식과 각 그룹핑된 flow에 그룹핑된 flow 특성에 따라 대역을 동적으로 할당하는 동적 대역할당 방식을 제안한다. 제안한 두 방식을 시뮬레이션을 통해 서비스 지속성, 링크 이용율, 지연 특성을 평가 분석한다. 그 결과 제시한 방식이 기존의 방식보다 우수하고, 다양한 멀티미디어 환경에서 더 효율적 방식이라는 것을 분명히 한다.
This paper proposes a bandwidth-aware localized-routing algorithm that is capable of sensing the available spectrum bands within a two-hop neighboring for choosing the highly opportunistic routes. A mixed-integer linear programming (MILP) is utilized to formulate the optimization problem. Then, the proposed algorithm is used to determine the maximum bandwidth possible of link pairs via a bandwidth approximation process of relaxed variables. Thereby, the proposed algorithm can allow selected routes corresponding to maximum bandwidth possible between cognitive radio (CR) users through link pairs in cognitive radio networks. By comparing the solution values to previous works, simulation results demonstrate that the proposed algorithm can offer a closed-optimal solution for routing performance in cognitive radio networks. The contribution of this paper is achieved through approximately 50% throughput utilized in the network.
본 논문은 다중 경로를 사용해야 하는 현대 네트워크 환경에서 데이터 전송 효율을 향상시키기 위한 새로운 혼잡 제어 알고리즘인 동적 대역폭 인식 혼잡 제어(DBAC)를 제안한다. 전통적인 단일 경로 TCP는 한계가 있어 다중 경로 TCP(MPTCP)가 여러 경로를 동시에 활용하여 대역폭을 극대화하고 전송 신뢰성을 향상시키지만, MPTCP는 경로 특성의 비대칭성으로 인해 고속 장거리 네트워크에서 성능 저하를 겪는다. 이를 해결하기 위해 DBAC는 BDP가 큰 경로에는 TCP CUBIC을, 일반 경로에는 LIA를 결합하여 자원 활용과 공정성을 최적화한다. 실험 결과, DBAC는 자원활용과 전송 성능을 크게 향상시켜, 기존 LIA가 20% 미만의 대역폭을 사용하는 것에 비해 높은 BDP 경로에서 80% 이상의 대역폭을 효과적으로 사용하는 것으로 나타났다.
We propose and experimentally demonstrate a service-aware optical transport system. The proposed service-aware optical transport system makes a flow based on service type and priority of traffic. The generated flow is mapped to a corresponding sub-${\lambda}$ for transport over an optical network. Using sub-${\lambda}$ provided by the centralized control plane, we could effectively provide quality-of-service guaranteed Ethernet service and best-effort service simultaneously in a single link. The committed information rate (CIR) traffic and best-effort traffic are assigned to different sub-${\lambda}s$. The bandwidth of the CIR traffic is guaranteed without being affected by violation traffic because the bandwidth is managed per each sub-${\lambda}$. The failure detection time and restoration time from a link failure is measured to be about 60 ${\mu}s$ and 22 ms, respectively, in the ring network. The measured restoration time is much smaller than the 50 ms industry requirement for real-time services. The fast restoration time allows the proposed service-aware optical transport system to offer high availability and reliability which is a requirement for transport networks.
최근, 무선 메쉬 네트워크에서 라우팅 프로토콜에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 대표적인 proactive 라우팅 프로토콜인 DSDV (Destination-Sequenced Distance-Vector) 라우팅 프로토콜에서는 홉 수가 주요 라우팅 메트릭으로 사용된다. HMP (Hop-by-Hop) DSDV 및 EHMP (Enhanced HMP) DSDV 라우팅 프로토콜에서는 홉 수 및 한 홉 거리 내에 위치한 노드들의 잉여 대역폭을 고려하여 라우팅을 수행하고 있으나, 단대단 라우팅 관점에서 최적이 아닌 경로로 라우팅을 수행하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 홉 수 및 단대단 최소 잉여 대역폭을 고려한 CAMP (Cost-Aware Multi-Path) DSDV 라우팅 프로토콜을 제안한다. NS-2를 이용한 성능 분석을 통해 제안하는 라우팅 프로토콜은 홉 수 및 단대단 최소 잉여 대역폭 정보를 적절히 사용함으로써 처리율 및 패킷 전달율의 측면에서 DSDV, HMP DSDV 및 EHMP DSDV 프로토콜에 비해 더 우수한 성능을 가지며 HMP DSDV 및 EHMP DSDV 프로토콜과 같은 수의 관리 메시지를 가지게 됨을 보인다.
무선 애드록 네트워크의 특수한 형태인 무선 메쉬 네트워크는 최근 새로운 연구과제의 초석으로 주목받고 있다. WMN의 제한적인 동작 환경으로 인하여 효과적인 연결 Dominating set 구성은 브로드캐스팅, 라우팅, 혹은 가상 백본을 구성을 위한 방법 중 하나로 중요한 관심 대상이다. 본 논문에서 분산적인 방법을 토대로 네트워크에서 최소지연과 효율적인 대역폭 사용을 통하여 성능 향상을 시키기 위하여 Interference와 Bandwidth을 Dominating set 구성 파라미터로 사용한 연결 Dominating set 구성 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘은 최대의 주파수 대역폭을 가진 링크와 연결된 최소의 연결 Dominating set이 구성됨으로써 네트워크 전체 성능이 향상됨을 보여준다.
Opportunistic routing (OR) has been proposed as a viable approach to improve the performance of wireless multihop networks with lossy links. However, the exponential growth of the bandwidth-sensitive mobile traffic (e.g., mobile video streaming and online gaming) poses a great challenge to the performance of OR in term of bandwidth guarantee. To solve this problem, a novel mechanism is proposed to opportunistically forwarding data packets and provide bandwidth guarantee for the bandwidth-sensitive traffic. The proposal exploits the broadcast characteristic of wireless transmission and reduces the negative effect of wireless lossy links. First, the expected available bandwidth (EAB) and the expected transmission cost (ETC) under OR are estimated based on the local available bandwidth, link delivery probability, forwarding candidates, and prioritization policy. Then, the policies for determining and prioritizing the forwarding candidates is devised by considering the bandwidth and transmission cost. Finally, bandwidth-aware routing algorithm is proposed to opportunistically delivery data packets; meanwhile, admission control is applied to admit or reject traffic flows for bandwidth guarantee. Extensive simulation results show that our proposal consistently outperforms other existing opportunistic routing schemes in providing performance guarantee.
본 논문에서는 차세대 이동통신 수송망에서 트래픽 클래스별 서비스 품질 요구 사항을 고려한 효율적인 대역폭 재할당 기법을 제안한다. 제안 기법은 유선망 트래픽 클래스를 실시간 클래스와 비시실시간 클래스로 구분하여 무선망 계층에서 정의된 서비스 품질 클래스를 유선망 트래픽 클래스로 매핑시킨 후 실시간 트래픽 클래스가 비실시간 트래픽 클래스의 유휴 자원을 동적으로 사용하도록 한다. 제안 기법은 운영자가 지정한 패킷 손실율과 Auto-Regressive(AR) 시계열 모델을 이용하여 주기적으로 비실시간 트래픽 클래스의 향후 필요 대역폭을 예측하며 유휴 대역폭이 발생하는 경우에만 이를 실시간 트래픽 클래스에 동적으로 할당함으로써 비실시간 트래픽 클래스의 패킷 손실율을 보장함과 동시에 시스템의 대역폭 이용율을 향상시킨다. 본 논문에서는 실제 측정된 인터넷 트래픽을 비실시간 트래픽 클래스로 이용하여 제안 기법은 링크 대역폭의 효율을 증가시켜 실시간 트래픽의 수용량을 증가시킴과 동시에 모든 시 구간에서 비실시간 트래픽 클래스에 원하는 패킷 손실율을 보장할 수 있음을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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