• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3361-3377
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• 2014

Synchronous computing models provided by real-time synchrony protocols, such as TTA [1] and PALS [2], greatly simplify the design, implementation, and verification of real-time distributed systems. However, their application to real systems has been limited since their assumptions on underlying systems are hard to satisfy. In particular, most previous real-time synchrony protocols hypothesize the existence of underlying fault tolerant real-time networks. This, however, might not be true in most soft real-time applications. In this paper, we propose a practical approach to a synchrony protocol, called Quality-Aware PALS (qPALS), which provides the benefits of a synchronous computing model in environments where no fault-tolerant real-time network is available. qPALS supports two flexible global synchronization protocols: one tailored for the performance and the other for the correctness of synchronization. Hence, applications can make a negotiation flexibly between performance and correctness. In qPALS, the Quality-of-Service (QoS) on synchronization and consistency is specified in a probabilistic manner, and the specified QoS is supported under dynamic and unpredictable network environments via a control-theoretic approach. Our simulation results show that qPALS supports highly reliable synchronization for critical events while still supporting the efficiency and performance even when the underlying network is not stable.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권1호
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• pp.171-184
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• 2010

본 연구에서는 실시간 멀티미디어 서비스의 QoS를 향상시키기 위해 계층 통합 최적화 기법을 통한 새로운 파워 할당 기법을 소개한다. 각각의 패킷이 QoS에 미치는 영향이 다르므로, 항상 패킷 손실의 감소가 QoS의 향상으로 이어지지는 않는다. 본 연구에서는 패킷이 QoS에 미치는 영향을 정량화 하여 이를 바탕으로 파워를 할당하는 기법을 개발하였다. 다이내믹 프로그래밍 기법을 사용하여 파워소모를 최소화하면서 QoS를 극대화하는 적절한 파워 값을 발견하였으며, 실험을 위해 널리 공개된 비디오 클립을 사용하였다. 네트워크 시뮬레이터 (network simulator version 2)를 통하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 성능 평가를 위해 클라이언트 단에 디코딩엔진을 삽입하여 원본 영상과 전송된 영상을 비교, PSNR을 도출하였다. 패킷 세만틱 정보를 기반으로 적절한 파워를 할당한 결과 기존의 기법에 비해 QoS가 크게 향상되는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 본 논문에서 제안된 기법이 보다 중요한 패킷에 대한 차별적인 보호 기법이 적용된 결과임을 각 프레임 손실에 대한 조사로 알 수 있었다. 해당 기법의 적용을 통해 I 프레임의 경우 손실이 최대 29%에서 2%이내로 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, 같은 결과를 나타낼 때, 파워 소모를 최대 약 20%까지 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.

• 스마트미디어저널
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• 제8권2호
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• pp.29-38
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• 2019

정보통신 기술의 발전으로 응용 서비스들을 IP(Internet protocol) 기반으로 통합하는 All-IP 기반 미래형 전술망으로의 전환이 지속적으로 진행되고 있다. 이러한 변화에 대응하기 위해 전술 WAN 노드들이 메쉬구조로 연결된 미래형 전술메쉬망에서 응용 서비스의 QoS(quality of service) 보장을 위해, 인프라 계층과 응용 서비스 계층 사이에 존재하는 전술 서비스 메쉬(tactical service mesh) 계층을 도입하는 것을 시도하는 제안이 있다. 하지만 기존 전술망을 구성하는 폐쇄형 네트워킹 박스들과 정적인 QoS 관제도구들은 전술 서비스 메쉬 계층에서 요구하는 지능형 QoS 조율을 위한 동적 QoS 관제를 지원하는 것이 어려운 상황이다. 따라서 본 논문에서는 SDN/NFV 기반 DANOS 화이트박스 서버스위치를 기반으로 다중-액세스 네트워킹 인터페이스와 가상화된 네트워킹 스위치를 포함하도록 하드웨어/소프트웨어 통합 설계한 전술메쉬 WAN 노드를 구성하는 방안을 제안하고 이를 개념화 수준에서 설계하여 제시한다. 또한 설계한 전술메쉬 WAN 노드에 eBPF 기반의 트래픽 모니터링 방식을 연계하는 방안을 제안하고, 이를 통해 전술 트래픽의 QoS 조율을 지원하는 트래픽 모니터링이 가능함을 검증한다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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• pp.69-72
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• 2003

This paper presents a traffic control agent that can perform the dynamic resource allocation by controlling traffic flows on a DiffServ network. In addition, this paper presents a router that can support DiffServ on Linux to support selective QoS in IP network environment. To implement a method for selective traffic transmission based on priority on a DiffServ router, this paper changes the queuing discipline in Linux, and presents the traffic control agent so that it can efficiently control routers, efficiently allocates network resources according to service requests, and relocate resources in response to state changes of the network.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권2호
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• pp.212-218
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• 2010

In wireless sensor networks (WSNs), both efficient energy management and Quality of Service (QoS) are important issues for some applications. For creating robust networks, real-time services are usually employed to satisfy the QoS requirements. In this paper, we proposed a hierarchical real-time MAC (medium access control) protocol for (m,k)-firm constraint in wireless sensor networks shortly called HRTS-MAC. The proposed HRTS-MAC protocol is based on a dynamic priority assignment by (m,k)-firm constraint. In a tree structure topology, the scheduling algorithm assigns uniform transmitting opportunities to each node. The paper also provides experimental results and comparison of the proposed protocol with E_DBP scheduling algorithm.

• ETRI Journal
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• 제29권1호
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• pp.113-115
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• 2007

A dynamic tri-threshold call admission control scheme has been developed. This scheme supports voice, data, and multimedia services and it complies with the universal mobile telecommunications system. The performance of the proposed scheme is evaluated under varying handover rates. The QoS performance-including channel utilization, call dropping probability, and blocking probability-is investigated. The performance of the developed scheme is found to be encouraging.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권7B호
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• pp.641-649
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• 2004

홈 네트워크에서 다양한 응용(application) 트래픽(traffic) 간의 차등화 된 서비스를 제공하기 위해서 트래픽 변화에 따라 적응적으로 우선순위(priority)를 재할당하는 알고리즘을 제안하고, FPGA를 이용하여 구현하였다. 제안된 구조는 QoS를 위한 부가적인 시그널링 프로토콜이 없이도 네트워크 트래픽 조절이 가능하도록 설계되었고, 또한 홈 네트워크 트래픽을 그 특징에 따라 제어 데이터 트래픽, 일반 인터넷이나 데이터 트래픽, 그리고 멀티미디어 데이터 트래픽으로 분류하고 이를 네트워크 트래픽 상황에 적응적으로 차등화 서비스를 제공할 수 있도록 설계되었다. 시뮬레이션을 통하여 제시한 알고리즘의 성능을 검증하고 FPGA구현을 통하여 실현가능성을 제시하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권1호
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• pp.26-35
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• 2009

In this paper, we investigate how to do resource allocation to guarantee a minimum user data rate at low signaling overhead in multi-cell orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) wireless systems. We devise dynamic resource allocation (DRA) algorithms that can minimize the QoS violation ratio (i.e., the ratio of the number of users who fail to get the requested data rate to the total number of users in the overall network). We assume an OFDMA system that allows dynamic control of frequency reuse factor (FRF) of each sub-carrier. The proposed DRA algorithms determine the FRFs of the sub-carriers and allocate them to the users adaptively based on inter-cell interference and load distribution. In order to reduce the signaling overhead, we adopt a hierarchical resource allocation architecture which divides the resource allocation decision into the inter-cell coordinator (ICC) and the base station (BS) levels. We limit the information available at the ICC only to the load of each cell, that is, the total number of sub-carriers required for supporting the data rate requirement of all the users. We then present the DRA with limited coordination (DRA-LC) algorithm where the ICC performs load-adaptive inter-cell resource allocation with the limited information while the BS performs intra-cell resource allocation with full information about its own cell. For performance comparison, we design a centralized algorithm called DRA with full coordination (DRA-FC). Simulation results reveal that the DRA-LC algorithm can perform close to the DRA-FC algorithm at very low signaling overhead. In addition, it turns out to improve the QoS performance of the cell-boundary users, and achieve a better fairness among neighboring cells under non-uniform load distribution.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.638-651
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• 2000

When the bandwidth resources in a packet-switched network are shared among sessions by MAX-MIN flow control each session is required to transmit its data into the network subject to the MAX-MIN fair rate which is solely determined by network loadings. This passive behavior of sessions if fact can cause seri-ous QoS(Quality of Service) degradation particularly for real-time multimedia sessions such as video since the rate allocated by the network can mismatch with what is demanded by each session for its QoS. In order to alleviate this problem we extend the concept of MAX-MIN fair bandwidth allocations as follows: Individual bandwidth demands are guaranteed if the network can accommodate them and only the residual network band-width is shared in the MAX-MIN fair sense. On the other hand if sum of the individual bandwidth demands exceeds the network capacity the shortage of the bandwidth is shared by all the sessions by reducing each bandwidth guarantee by the MAX-MIN fair division of the shortage. we present a novel flow control algorithm to achieve this extended MAX-MIN fairness and show that this algorithm can be implemented by the existing ATM ABR service protocol with minor changes. We not only analyze the steady state asymptotic stability and convergence rate of the algorithm by appealing to control theories but also verify its practical performance through simulations in a variety of network scenarios.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.1-8
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• 2005

본 논문에서는 방송, 통신, 인터넷이 하나가 되는 BcN 환경에서 멀티캐스트 서비스를 위한 연결 수락 제어(Call Admission Control) 방안에 대하여 알아본다. 제한된 시스템의 처리 용량으로 인해 서비스 요청에 대하여 적절하게 연결 수락을 제어함으로써 QoS를 효과적으로 지원하는 것이 필요하다. 그 방법으로 하나의 멀티캐스트 서비스에 대하여 세 가지 등급으로 나누어, 각 등급마다 처리할 수 있는 역치(Threshold)를 정하여 제한된 역치 범위 안에서 서비스 요청을 수락할 수 있다. 특히, 시스템 입장에서 등급별 서비스 요청에 대하여 수락 및 거절함에 따른 이익(Reward)과 손실(Penalty)을 근거로 정의되는 시스템 cost 모델인 GAIN을 정의하여 최대한의 이득을 가져올 수 있는 역치의 범위를 정하고, 이를 근거로 서비스 요청을 제어한다. 성능 분석을 위하여 시스템을 M/M/m/m으로 모델링하여 다양한 환경에서 GAIN을 알아보고, 제안된 알고리즘의 효과를 보인다.