• The KIPS Transactions:PartC
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• v.11C no.6 s.95
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• pp.807-814
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• 2004

This paper researches and evaluates a bandwidth reallocation mechanism for efficient DiffServ QoS support in MPLS networks by monitoring the network traffic status and reallocating unused bandwidth. While the Differentiated Services in MPLS Networks architecture provides QoS management through the RSVP resource reservation, this mechanism is based on a static provisioning of resource. But this approach can lead to waste bandwidth in some service classes or, leave some service classes' resource starved. This paper presents the bandwidth reallocation dynamically based on network traffic status for bandwidth usage maximization.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10c
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• pp.423-426
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• 1999

In offering a statistical end-to-end bandwidth guarantee service, typically called Assured Service, in Differentiated Serviced (Diff-Serv) framework, the biggest issue is its inconsistency. Larger profile TCP flows fail to achieve the guaranteed rate when competing with many smaller profile flows. This phenomenon, which we call "bandwidth skew", stems from the fact that larger profile flows take longer time to recover from the congestion window size backoff after a packet drop. Proposed solutions to this problem, therefore, are focused on modifying the TCP behavior. However, TCP modification is not practicable, mainly due to its large installation base. We look to other mechanisms in the Diff-Serv framework to find more realistic solutions. In particular, we demonstrate that RIO, the de facto standard packet differentiation mechanism used for Assured Service, also contributes to the bandwidth skew. Based on this new finding, we design a modified RIO mechanism called RI+O. RI+O uses OUT queue length in addition to IN and IN+OUT queue length to calculate OUT packet drop probability. We show through extensive simulation that RI+O significantly alleviates the bandwidth skew, expanding the operating regime for Assured Service.d Service.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2002.11a
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• pp.610-613
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• 2002

To improve quality of service(QoS) in the current Internet, various QoS providing mechanisms such as RSVP, DiffServ have been proposed. In this paper we propose a more simple but more scalable mechanism which can guarantee end-to-end QoS. The proposed mechanism can provide scalability by minimizing the state information which is needed by router to reserve network resources. Using sender-initiated & soft-state resource reservation, a router does not need to keep the backward data path like RSVP. In this paper we illustrate the proposed resource reservation mechanism with network topology and signaling.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.27 no.6C
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• pp.571-580
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• 2002

In this paper, we relatively differentiate maximum delay for each Assured Service subclass in Differentiated Services by allocating bandwidth to each subclass differently. To maximize the throughput for the In-profile traffic and the link utilization, we propose a Cofiguration method of RIO and the admission control criterion based on the buffer size determined by the network topology and the ratio of bandwidth allocated to each subclass. Simulation results show that the proposed method can calculate the capacity to guarantee the QoS for the Assured Service and maximize the throughput for the In-profile traffic and the link utilization by applying the RIO parameter values set through the proposed configuration method.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.29 no.5
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• pp.347-353
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• 2010

In VoIP system, the speech quality is seriously degraded due to packet loss, and the degree of degradation by each packet loss depends on the characteristics of the corresponding packet. Therefore, it is possible to improve the speech quality of VoIP by selectively controlling the packet to be lost during transmission based on the expected degradation by the loss of each packet. In this paper, a new scheme to improve speech quality of DiffServ-based VoIP by assigning priority to each packet is proposed, and a method to determine the priority of each packet is developed. The performance of proposed method was measured in packet loss environment based on Gilbert model, and it was verified both objectively and subjectively that the speech quality is improved by the proposed method.

• The Magazine of the IEIE
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• v.30 no.5
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• pp.95-95
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• 2003

현재의 라우팅 프로토콜은 다양한 사용자 요구를 만족시켜주기 위해서는 네트워크의 처리량을 최대화하고 동시에 사용자의 요구 시 QoS를 보장해주는 기법이 요구되고 있다. 기존의 최단경로 라우팅 프로토콜은 단일경로 라우팅으로 인해 병목현상의 단점을 지니고 있다. 즉, 원천과 목적지간 최단경로는 낮은 활용도를 나타내는 경로들이 많이 존재하지만 단일경로를 선택하므로서 폭주(congestion)의 발생확률이 높다. 최근에 들어 사용자의 QoS 요구 시, 다양한 QoS를 패킷 네트워크에서 처리할 수 있도록 IETF에서 DiffServ, RSVP, MPLS 등과 같은 패킷 QoS 기법에 대한 표준화 작업이 진행중이며, 그 중에서 Diffserv 네트워크가 대표적이다. 따라서 본 논문에서는 이 DiffServ 네트워크상에서 다양하게 유입되는 트래픽의 종류에 따라 사용자의 응용에 적절히 대응하여 트래픽을 처리하는 라우팅 기법 및 알고리즘을 연구하고 기존의 최선형 (Best effort) 트래픽을 처리하기 위한 트래픽 분산 라우팅 프로토콜 (Traffic-Balanced Rout-ing Protocol''TBRP)을 제안하였으며, 최적의 중간 노드를 선택하여 높은 순위의 상호형 데이터를 처리하기 위한 계층적 라우팅 프로토콜(또ierarchicalTra(fic-Scheduling Routing Protocol : HTSRP)을 연구하였다. 본 연구에서 제시한 프로토콜은 유, 무선망의 통합에 따른 다양한 엑세스망과 백본망에 유연한 트래픽 처리기법으로서 계층적 라우팅 알고리즘으로 적합하였다. 본 실험에서는 사용자의 QoS요청 시 제공되는 상호형 또는 스트리 밍 데이터를 위한 HTSRP_Q(Hierarchical Traffic-Scheduling Routing Pro-tocol for QoS)에 대해 성능이 우수함을 입증하였으며, 각 엑세스 단에서 요청하는 QoS 파라미터에 따라 자원을 최적화하여 QoS를 보장하고, 특히 지연에 민감한 트래픽을 처리하였으며, 제안한 프로토콜을 이용하여 사용자 요구 트래픽 종류에 따라 대화형 클래스, 스트리밍 클래스, 높은 순위의 상호형 클래스, 낮은 순위의 상호형 클래스, 그리고 background 클래스등 5개의 서비스 클래스로 분리하여 트래픽 특성에 맞게 처리할 수 있었다. QoS 관련 실험에서는 QoS 요청데이터를 균등하게 1에서 10Mbps 사이에 분포하였고 연결된 호에 대한 지속시간은 5분으로 하였다. 이러한 환경에서 프로토콜을 MaRS에 의해 실험을 하였고 기존의 거리-벡터 라우팅과 링크-상태 라우팅 프로토콜과 비교해서 처리량, 메시지 손실, 블럭킹율 등에서 비교적 우위의 성능을 확인할 수 있었으며, 특히, 차별화된 서비스의 특성에 맞게 라우팅 기법을 적용하므로서 망의 효율성과 안정성을 꾀할 수가 있었다. 연결 수 대 처리량에서는 HTSRP 프로토콜이 연결이 적을 때 DVR, LSR보다 우월하였으며 특히, 선형을 유지하였다. 연결 수 대 패킷 손실에서 HTSRP프로토콜에서 메시지 손실은 연결의 수가 낮거나 높을 때 다른 DVR과 LSR 라우팅 프로토콜과 유사한 결과를 나타내었다. Hotspo에서 TBRP, HTSRP프로토콜은 hotspot 연결의 수가 9일 때까지 DVR, LSR 보다 좋은 처리량를 나타냈고 HTSRP는 연결의 수가 6 이상일 때 가장 높은 처리량을 나타내었다. 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 흔재할 경우는 트래픽이 증가할수록 HTSRP_Q가 가장 월등하였으며 , 로드가 증가할수록 낮은 블록킹률을 나타내었다. 본 논문에서는 점대점 전송을 기반으로 하였다. 앞으로 다양한 응용 S/W는 멀티캐스트 기반이 예상되므로 멀티캐스트 라우팅에 대한 연구가 필요하다. 본 논문의 프로토콜은 원천과 목적지간의 최단경로가 폭주상태가 아닌 해당 중간 노드를 이용한다. 최단경로의 모든 링크상의 트래픽 부하가 낮을 때 중간노드의 사용은 지연을 증가시킨다. 향후 최적의 성능을 위해 보완이 필요하다. 아울러, 2계위에서는 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 혼재할 때 자동으로 네트워크의 효율적을 고려한 방법 선택이 필요하다.

• The Magazine of the IEIE
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• v.30 no.5
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• pp.551-551
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• 2003

현재의 라우팅 프로토콜은 다양한 사용자 요구를 만족시켜주기 위해서는 네트워크의 처리량을 최대화하고 동시에 사용자의 요구 시 QoS를 보장해주는 기법이 요구되고 있다. 기존의 최단경로 라우팅 프로토콜은 단일경로 라우팅으로 인해 병목현상의 단점을 지니고 있다. 즉, 원천과 목적지간 최단경로는 낮은 활용도를 나타내는 경로들이 많이 존재하지만 단일경로를 선택하므로서 폭주(congestion)의 발생확률이 높다. 최근에 들어 사용자의 QoS 요구 시, 다양한 QoS를 패킷 네트워크에서 처리할 수 있도록 IETF에서 DiffServ, RSVP, MPLS 등과 같은 패킷 QoS 기법에 대한 표준화 작업이 진행중이며, 그 중에서 Diffserv 네트워크가 대표적이다. 따라서 본 논문에서는 이 DiffServ 네트워크상에서 다양하게 유입되는 트래픽의 종류에 따라 사용자의 응용에 적절히 대응하여 트래픽을 처리하는 라우팅 기법 및 알고리즘을 연구하고 기존의 최선형 (Best effort) 트래픽을 처리하기 위한 트래픽 분산 라우팅 프로토콜 (Traffic-Balanced Rout-ing Protocol'TBRP)을 제안하였으며, 최적의 중간 노드를 선택하여 높은 순위의 상호형 데이터를 처리하기 위한 계층적 라우팅 프로토콜(또ierarchicalTra(fic-Scheduling Routing Protocol : HTSRP)을 연구하였다. 본 연구에서 제시한 프로토콜은 유, 무선망의 통합에 따른 다양한 엑세스망과 백본망에 유연한 트래픽 처리기법으로서 계층적 라우팅 알고리즘으로 적합하였다. 본 실험에서는 사용자의 QoS요청 시 제공되는 상호형 또는 스트리 밍 데이터를 위한 HTSRP_Q(Hierarchical Traffic-Scheduling Routing Pro-tocol for QoS)에 대해 성능이 우수함을 입증하였으며, 각 엑세스 단에서 요청하는 QoS 파라미터에 따라 자원을 최적화하여 QoS를 보장하고, 특히 지연에 민감한 트래픽을 처리하였으며, 제안한 프로토콜을 이용하여 사용자 요구 트래픽 종류에 따라 대화형 클래스, 스트리밍 클래스, 높은 순위의 상호형 클래스, 낮은 순위의 상호형 클래스, 그리고 background 클래스등 5개의 서비스 클래스로 분리하여 트래픽 특성에 맞게 처리할 수 있었다. QoS 관련 실험에서는 QoS 요청데이터를 균등하게 1에서 10Mbps 사이에 분포하였고 연결된 호에 대한 지속시간은 5분으로 하였다. 이러한 환경에서 프로토콜을 MaRS에 의해 실험을 하였고 기존의 거리-벡터 라우팅과 링크-상태 라우팅 프로토콜과 비교해서 처리량, 메시지 손실, 블럭킹율 등에서 비교적 우위의 성능을 확인할 수 있었으며, 특히, 차별화된 서비스의 특성에 맞게 라우팅 기법을 적용하므로서 망의 효율성과 안정성을 꾀할 수가 있었다. 연결 수 대 처리량에서는 HTSRP 프로토콜이 연결이 적을 때 DVR, LSR보다 우월하였으며 특히, 선형을 유지하였다. 연결 수 대 패킷 손실에서 HTSRP프로토콜에서 메시지 손실은 연결의 수가 낮거나 높을 때 다른 DVR과 LSR 라우팅 프로토콜과 유사한 결과를 나타내었다. Hotspo에서 TBRP, HTSRP프로토콜은 hotspot 연결의 수가 9일 때까지 DVR, LSR 보다 좋은 처리량를 나타냈고 HTSRP는 연결의 수가 6 이상일 때 가장 높은 처리량을 나타내었다. 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 흔재할 경우는 트래픽이 증가할수록 HTSRP_Q가 가장 월등하였으며 , 로드가 증가할수록 낮은 블록킹률을 나타내었다. 본 논문에서는 점대점 전송을 기반으로 하였다. 앞으로 다양한 응용 S/W는 멀티캐스트 기반이 예상되므로 멀티캐스트 라우팅에 대한 연구가 필요하다. 본 논문의 프로토콜은 원천과 목적지간의 최단경로가 폭주상태가 아닌 해당 중간 노드를 이용한다. 최단경로의 모든 링크상의 트래픽 부하가 낮을 때 중간노드의 사용은 지연을 증가시킨다. 향후 최적의 성능을 위해 보완이 필요하다. 아울러, 2계위에서는 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 혼재할 때 자동으로 네트워크의 효율적을 고려한 방법 선택이 필요하다.

• Journal of Communications and Networks
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• v.15 no.1
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• pp.61-70
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• 2013

The increasing number of mobile users and the popularity of real-time applications make wired-wireless integrated network extremely attractive. In this case, quality of service (QoS) adaptability is particularly important since some important features of the integrated network call for QoS adaptability, such as mobility, bursty applications and so on. Traditional QoS schemes include integrated service (IntServ) and differentiated service (DiffSev) as well as their variants. However, they are not able to balance well between scalability and QoS granularity. For example, IntServ faces the scalability problem, while DiffServ can only provide coarse granular QoS. In addition, they are also unable to efficiently support QoS adaptability. Therefore, a per-packet differentiated queueing service (DQS) was proposed. DQS was originally proposed to balance between scalability and QoS granularity in wired networks and then extended to wireless networks. This paper mainly discusses how to use DQS to support QoS adaptability in wired-wireless integrated networks. To this end, we propose a scheme to determine dynamic delay bounds, which is the key step to implement DQS to support QoS adaptability. Simulation studies along with some discussions are further conducted to investigate the QoS adaptability of the proposed scheme, especially in terms of its support of QoS adaptability to mobility and to bursty real-time applications.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.549-552
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• 2002

복잡하고 거대한 통신망을 효율적으로 구성하고 운용 관리하기 위해 ITU-T에서는 TMN 망관리 국제표준을 정하고 있다. 그러나 TCP/IP 기반의 인터넷 망에서는 TMN보다 간단하게 정의되어 있는 SNMP를 이용해 MIB를 기반으로 망 요소(network element) 제어만을 하고 있다. 인터넷 망에서 멀티미디어 데이터 교환 서비스를 수용하면서, IP 망 설계 초기에 고려하지 않았던 서비스품질(QoS)을 제공하기 위해 IntServ, DiffServ 프로토콜 등을 정의하고 있다. 이렇게 QoS를 제공하기 위한 인터넷 망은 단순한 SNMP 만으로는 관리될 수 없다. 그러나 아직까지 이에 적합한 망관리 모델이 정립되지 못한 상태인 바, 본 논문에서는 정책을 기반(policy-based)으로 하여 QoS 서비스를 위한 자원 할당을 dynamic하게 제공할 수 있도록 하는 QoS 인터넷 망관리 모델을 제안한다. 이 모델은 TMN의 관리계층 구조에 맞도록 구성되어 있다.

• ETRI Journal
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• v.26 no.4
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• pp.351-359
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• 2004

Flow aggregation is a scalable method to provide quality of service (QoS) guarantees to a large number of flows economically. A round-robin scheduler is an efficient scheduling algorithm. We investigate flow aggregation using a round-robin scheduler and propose the use of periodic timer interrupts for rate control of the round-robin scheduler. The proposed flow aggregator is a single-stage scheduler compared to Cobb's two-stage flow aggregator consisting of an aggregator and non-aggregating scheduler. It is possible to implement flow aggregation in the existing routers with only a software upgrade. We also present a simulation study showing the delay behaviors of the proposed algorithm.