• International journal of advanced smart convergence
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• 제1권1호
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• pp.14-18
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• 2012

This paper presents a fair MAC protocol based on the CSMA/CA algorithm in visible light communication (VLC) networks. The problem of bandwidth sharing among differentiated priority in VLC networks can be solved by using number of backoff time and backoff exponent parameters with AIFS. The proposed algorithm can achieve fair allocation of the bandwidth resource among differentiated priority. The two dimension Markov chain is assisted for analyzing the proposed mechanism about throughput and delay metrics. Numerical results show that our proposed algorithm improves the fairness among different traffic flows.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권9호
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• pp.1225-1232
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• 2001

본 논문에서는 광역 ATM 망에서 인터넷 서비스를 제공하기 위하여 입력 소스 트래픽의 QoS 등급에 기초한 라우터 시스템에 적용되는 다양한 스케줄링 알고리즘들을 분석하고 서비스 특성에 따라 QoS 요구사항을 보장할 수 있는 새로운 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 이를 위하여, 인터넷망에서의 패킷 다중화기의 요구사항을 살펴보고 실시간 서비스제공을 위한 패킷 다중화기의 기능 구조와, 다양한 QoS를 만족시키기 위한 스케줄링 알고리즘을 설계한다. 마지막으로 모의 실험을 통해 평균 지연 시간 및 망 자원 활용의 공평성 측면에서 알고리즘의 성능을 고찰한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권5호
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• pp.1733-1751
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• 2015

The IEEE 802.15.4 standard not only provides a maximum of seven guaranteed time slots (GTSs) for allocation within a superframe to support time-critical traffic, but also achieves ultralow complexity, cost, and power in low-rate and short-distance wireless personal area networks (WPANs). Real-time wireless body area sensor networks (WBASNs), as a special purpose WPAN, can perfectly use the IEEE 802. 15. 4 standard for its wireless connection. In this paper, we propose an adaptive GTS allocation scheme for real-time WBASN data transmissions with different priorities in consideration of low latency, fairness, and bandwidth utilization. The proposed GTS allocation scheme combines a weight-based priority assignment algorithm with an innovative starvation avoidance scheme. Simulation results show that the proposed method significantly outperforms the existing GTS implementation for the traditional IEEE 802.15.4 in terms of average delay, contention free period bandwidth utilization, and fairness.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권10호
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• pp.4977-4996
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• 2016

The existence of excessively large and too filled network buffers, known as bufferbloat, has recently gained attention as a major performance problem for delay-sensitive applications. Researchers have made three types of suggestions to solve the bufferbloat problem. One is End to End (E2E) congestion control, second is deployment of Active Queue Management (AQM) techniques and third is the combination of above two. However, these solutions either seem impractical or could not obtain good bandwidth utilization. In this paper, we propose a Transmission Control Protocol（TCP）delayed window update mechanism which uses a congestion detection approach to predict the congestion level of networks. When detecting the network congestion is coming, a delayed window update control strategy is adopted to maintain good protocol performance. If the network is non-congested, the mechanism stops work and congestion window is updated based on the original protocol. The simulation experiments are conducted on both high bandwidth and long delay scenario and low bandwidth and short delay scenario. Experiment results show that TCP delayed window update mechanism can effectively improve the performance of the original protocol, decreasing packet losses and queuing delay while guaranteeing transmission efficiency of the whole network. In addition, it can perform good fairness and TCP friendliness.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권9A호
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• pp.702-709
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• 2003

본 논문에서는 블루투스(Bluetooth) 시스템에서의 각 마스터-슬레이브 쌍(Master-Slave pair)에 대한 수율 (throughput)과 지연(delay), 즉 형평성(fairness) 측면 모두를 고려한 효율적인 QoS (Quality of Service) 기반 MAC (Medium Access Control) 스케쥴링(scheduling) 알고리즘을 제안한다. 특히 기존에 제안한 T-D PP (Throughput-Delay Priority Policy) 방식[6]의 단점을 보완하여 이에 대한 성능 개선이 이루어진 수정된 T-D PP 방식, 즉 MTDPP (Modified T-D PP) 알고리즘을 제안한다. 블루투스가 마스터 중심의 TDD (Time Division Duplex) 방식으로 동작하며 기본적으로 라운드로빈(Round Robin) 방식의 스케쥴링을 수행하므로 전송할 큐(queue)에 데이터가 없는 경우에도 POLL 및 NULL 패킷(packet)으로 인한 슬롯(slot) 낭비가 발생한다. 이러한 링크 낭비 문제를 해결하기 위해 많은 알고리즘들이 제안되어 왔고, 그 중 큐 상태 기반 우선순위(priority)방식과 저전력 모드(low power mode) 기반의 알고리즘이 비교적 좋은 성능을 보인다. 하지만 이들은 트래픽(traffic) 특성에 따라 일정하지 않은 성능을 나타내며, 추가적인 계산과정과 시그널링(signaling) 오버헤드(overhead)가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 놀은 수율과 낮은 지연을 보장하는 새로운 알고리즘을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해 적절한 파라미터(parameter)의 선택이 기존의 방식에 비해 전반적인 성능의 향상을 가져옴을 보인다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 2001년도 춘계학술대회논문집:21세기 신지식정보의 창출
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• pp.237-246
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• 2001

본 논문에서는 DQDB 시스템에서 불공정한 문제를 개선하고 대역의 낭비를 제거하기 위한 해결방안을 제안한다. 이 방법은 기존 프로토콜의 약간의 수정만으로, 불공정성 문제를 해결할 때 발생하는 대역의 낭비론 없앨 수 있다. DQDB 시스템에서는 각 노드가 메세지를 보낼 때의 공정성에 여러 문제가 있으며 이를 해결하기 위하여 대역폭 균형 기법과 비례할당 기법이 소개된 바 있다. 그러나 이 기법들에서는 공정성 문제는 크게 개선되었으나 대역의 낭비라는 문제가 새로 발생한다. 따라서 본 논문에서는 공정성 문제를 개선하면서 대역의 낭비문제를 제거할 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 제안하는 기법에 대하여 수학적으로 해석하고 이의 검증을 위하여 모의실험을 수행하였다. 그 결과에서는 다른 기법들에 비해 공정한 정도가 더욱 뚜렷하며 과부하시에도 대역의 낭비가 거의 없는 것을 확인 할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권5_6호
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• pp.249-256
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• 2007

기존의 공정 스케줄링 방법들 중 GPS(generalized processor sharing)는 순간적 관점에서의 공정성을 추구하는 반면에, virtual clock은 장기적 관점에서의 공정성을 추구하는 특성을 지닌다. 이 논문에서는 이들의 차이가 과거의 서비스 정보를 추후의 스케줄링에 반영하는 정도에 있음에 주목하고, GPS와 virtual clock을 포괄하는 스펙트럼 형태의 스케줄링 모델을 제시한다. 이 모델에서 각 응용의 자원 획득 권한은 예치권한이라는 값으로 표현되는데, 예치권한은 각 응용별로 미리 정해진 고유한 비율로 계속 증가하며, 서비스를 받으면 소비된다. 소비되지 않고 누적된 예치권한은 과거에 서비스가 이루어지지 않은 정도를 표현하는 값이라고 볼 수 있으며, 이는 응용의 스케줄링 가능성을 높이므로 이후의 서비스 지연시간을 상대적으로 단축하는 효과를 낸다. 예치권한을 주기적으로 감쇄시키면 과거 정보의 반영 정도를 줄일 수 있으며, 이 때 그 감쇄 정도는 과거행태를 반영하는 정도를 의미한다. 과거의 정보를 전혀 반영하지 않을 경우 GPS의 특성을 나타내게 되며, 모두 반영할 경우 virtual clock의 특성을 보이게 된다. 이러한 스펙트럼 상에서는 평균지연시간과 장기적 공정성 사이에 절충 관계가 존재한다. 이 논문에서는 제시된 모델의 특성을 분석하고 실험을 통해 검증한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권1호
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• pp.134-142
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• 2003

효과적인 멀티캐스트 트래픽 제어를 위하여 다단계 상호연결 네트워크에 기반한 ATM 스위치 구조에 대하여 언급한다. ATM 스위치의 많은 응용분야에서는 점대점 뿐만 아니라 멀티캐스트 연결도 요구되는 것으로, 이것은 하나의 시작지로부터 임의의 다수 목적지로 전달되는 멀티캐스트 연결은 온라인 화상회의, VOD, 분산 데이타 처리 등과 같은 응용분야에 중요하다. 이러한 서비스를 제공하기 위한 멀티캐스트 ATM 스위치 설계 시 고려해야할 사항으로서는 오버플로우 문제, 많은 복사본을 갖는 셀 처리 문제, 그리고 블록킹 문제들 외에도, 공정성 문제와 우선 순위 제어 문제 등이 있다. 특히 들어오는 입력셀들을 골고루 입력포트에 분산시키고자 하는 공정성 문제는 큰 복사본 수를 가진 셀이 상위 입력포트로 들어올 경우 발생된다. 이 경우 running sum을 계산하는 방법에 의해 상위 입력포트가 하위 입력포트 보다 우선적으로 전송됨으로써, 이로 인해 하위 입력포트에 도착하는 셀이 다음 사이클로 전송이 미루어지게 되어 전송 지연 시간이 길어지게 된다는 문제점이 발생된다. 이를 위해 본 논문에서는 셀 분할 및 그룹 분할 알고리즘을 제안하였으며, 또한 입력 패킷의 요구 수에 따른 적절한 복사와 넌블록킹 특성을 기반으로 공정성 제어 방안을 제시한다. 제안된 방법의 성능은 산출량과 셀 손실률, 셀 지연 시간으로 평가하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권5호
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• pp.499-509
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• 2010

A plethora of transmission control protocol (TCP) congestion control algorithms have been devoted to achieving the ultimate goal of high link utilization and fair bandwidth sharing in high bandwidth-delay product (HBDP) networks. We present a new insight into the TCP congestion control problem; in particular an end-to-end delay-based approach for an HBDP network. Our main focus is to design an end-to-end mechanism that can achieve the goal without the assistance of any network feedback. Without a router's aid in notifying the network load factor of a bottleneck link, we utilize goodput and throughput values in order to estimate the load factor. The obtained load factor affects the congestion window adjustment. The new protocol, which is called TCP-goodput and throughput (GT), adopts the carefully designed inversely-proportional increase multiplicative decrease window control policy. Our protocol is stable and efficient regardless of the link capacity, the number of flows, and the round-trip delay. Simulation results show that TCP-GT achieves high utilization, good fairness, small standing queue size, and no packet loss in an HBDP environment.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.11-20
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• 2004

Proportional Fair (PF) share policy has been adopted as a downlink scheduling scheme in CDMA2000 l×EV-DO standard. Although It offers optimal performance in aggregate throughput conditioned on equal time share among users, it cannot provide a bandwidth guarantee and a strict delay bound. which is essential requirements of real-time (RT) applications. In this study, we propose a new scheduling policy that provides quality-of-service (QoS) guarantees to a variety of traffic types demanding diverse service requirements. In our policy data traffic is categorized Into three classes, depending on sensitivity of Its performance to delay or throughput. And the primary components of our policy, namely, Proportional Fair (PF), Weighted Fair Queuing (WFQ), and delay-based prioritized scheme are intelligently combined to satisfy QoS requirements of each traffic type. In our policy all the traffic categories run on the PF policy as a basis. However the level of emphasis on each of those ingredient policies is changed in an adaptive manner by taking into account the channel conditions and QoS requirements. Such flexibility of our proposed policy leads to offering QoS guarantees effectively and. at the same time, maximizing the throughput. Simulations are used to verify the performance of the proposed scheduling policy. Experimental results show that our proposal can provide guaranteed throughput and maximum delay bound more efficiently compared to other policies.