• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제39권5_6호
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• pp.601-616
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• 2021

Retrial queueing models have been studied extensively in the literature. These have many practical applications, especially in service sectors. However, retrial queueing models have their own limitations. Typically, analyzing such models involve level-dependent quasi-birth-and-death processes, and hence some form of a truncation or an approximate method or simulation approach is needed to study in steady-state. Secondly, in general, the customers are not served on a first-come-first-served basis. The latter is the case when a new arrival may find a free server while prior arrivals are waiting in the retrial orbit due to the servers being busy during their arrivals. In this paper, we take a different approach to the study of multi-server retrial queues in which the signals are generated in such a way to provide a reasonably fair treatment to all the customers seeking service. Further, this approach makes the study to be level-independent quasi-birth-and-death process. This approach is different from any considered in the literature. Using matrix-analytic methods we analyze MAP/M/c-type retrial queueing models along with Poisson signals in steady-state. Illustrative numerical examples including a comparison with previously published retrial queues are presented and they show marked improvements in providing a quality of service to the customers.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권2호
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• pp.473-494
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• 2020

To provide a guaranteed Quality of Service (QoS) to real-time traffic in High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) core network, we proposed an enhanced mechanism. For an enhanced QoS, a Class-Based Low Latency Fair Queueing (CBLLFQ) packet scheduling algorithm is introduced in this work. Packet classification, metering, queuing, and scheduling using differentiated services (DiffServ) environment was the points in focus. To classify different types of real-time voice and multimedia traffic, the QoS provisioning mechanisms use different DiffServ code points (DSCP).The proposed algorithm is based on traffic classes which efficiently require the guarantee of services and specified level of fairness. In CBLLFQ, a mapping criterion and an efficient queuing mechanism for voice, video and other traffic in separate queues are used. It is proved, that the algorithm enhances the throughput and fairness along with a reduction in the delay and packet loss factors for smooth and worst traffic conditions. The results calculated through simulation show that the proposed calculations meet the QoS prerequisites efficiently.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권5C호
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• pp.435-444
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• 2002

본 논문에서는, 세션별 결정적 지연품질의 보장이 주어짐과 동시에, 세션간 서비스품질의 안정성이 지원되는 패킷 스케쥴링 알고리즘인 "클래스별 서비스 차등제공" (CSL: Class level Service Lagging) 알고리즘[6]에 대하여, 시뮬레이션을 통한 기능 검증과, 실질적 구현에 관련된 이슈를 분석하였다. 서비스품질의 안정성 면에서 CSL알고리즘과 EDD(Earliest Due Date) 방식과의 차별성을 확인하였다. 구현의 복잡성에 대한 검토에서, CSL알고리즘은 sorting을 제외하고는, 0(1)의 복잡성을 갖도록 구현될 수 있음을 보였다. 공평큐잉의 기본 골격이 유지됨으로써, 다양한 형태의 공평큐잉 구현에 쉽게 적용될 수 있는 점은 CSL알고리즘이 갖는 주요 특징이다. TCP/IP 네트워크에서와 같이, 사용자의 의지에 의존하는 TCP 혼잡제어의 환경에서, 세션간 서비스품질의 안정성 보장은 필수적이며, 이러한 측면에서 CSL알고리즘이 갖는 적합성을 확인하였다.합성을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권7A호
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• pp.727-734
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• 2004

Collision Management Protocol (CMP)은 매체 접근 제어 (MAC) 방식이 랜덤 접근 (Random Access)인 HomePNA 3.0 비동기 MAC 모드 시스템으로 구성된 네트워크에서 데이터 프레임 전송 시에 발생하는 충돌을 해결하기 위한 프로토콜이다. 이 프로토콜의 특징은 기존 HomePNA 2.0 시스템의 Distributed fair Priority Queueing (DFPQ) 알고리즘이나 802.11 시스템의 Binary Exponential Backoff (BEB) 알고리즘과는 달리 충돌이 발생한 시스템들의 재 전송 순서를 랜덤 확률로서 결정하지 않고, 각 시스템별로 주어진 Collision Signaling Sequence (CSS) 간을 사용하여 순서를 결정한다. 즉, 재 전송 순서를 사전에 정의된 순서로 결정함으로서 평균적인 충돌 횟수를 최소화 할 수 있게 된다. 본 논문에서는 유선 홈 네트워킹 기술인 HomePNA 3.0의 CMP에 대하여 포화(Saturation) 상태에서의 성능을 분석한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권9호
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• pp.585-591
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• 2006

Generalized Processor Sharing(GPS) 모델은 세션에게 서비스를 제공시 순시적 공정서비스를 통해 서버 용량을 분배한다. 이 공정서비스는 단지 현재 서버 내에 대기 중인 세션만을 고려하여 서버 용량을 분배하기 때문에, 서비스를 제공하는 순간 서비스를 받는 세션 간에는 공정한 서비스가 제공된다고 볼 수 있다. 그러나 긴 시간의 관점에서 보면 같은 가중치를 가지는 한 세션이 다른 세션에 비해 평균적으로 다른 용량으로 서비스 받는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 긴 시간의 관점에서 모든 세션이 항상 공평한 서비스용량을 제공받을 수 있는 누적 공정서비스 모델(CFS)을 제안한다. 이 CFS 모델은 각 세션에게 누적적 공정 서비스 용량을 제공하기 때문에 세션관점 공정 서비스를 제공한다. 그리고 이 모델과 이 모델을 참조하여 각 세션의 패킷을 스케줄링 하는 패킷 누적공정 서비스(P_CFS)알고리즘의 특성과 성능을 분석하였다. 또한 성능평가를 통해 각 세션에게 긴 시간의 관점에서 세션의 가중치에 비례하는 서비스용량이 제공되는 것을 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.205-207
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• 2003

하나의 컴퓨터 시스템은 여러 종류의 이질적인 서버들로 구성된 것으로 간주할 수 있다. 본 논문에서는 이질적 다중서버 시스템에서의 프로세스 스케줄링 기법에 대해 연구한다. 스케줄링에서는 서비스의 공정성과 시스템 성능의 두 가지 측면이 고려되어야 한다. 여기에서는 공정성을 위하여 기존의 단일 서버 시스템에서 사용되던 공정 큐잉에 기반한 스케줄링 기법을 제안한다. 또한 각 서버간의 이용률 차이를 감안한 시스템 전체 성능 향상을 위한 방법에 대해서도 고찰한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권11C호
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• pp.10-23
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• 2001

현재의 인터넷망에서 채택하고 있는 최선노력 서비스만으로는 실시간 응용 서비스들이 요구하는 서비스 품질 (QoS: Quality of Service) 보장을 만족시키는 것이 어렵다. 따라서 세계적으로 Q0S를 제공하기 위한 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 본 논문에서는 차등 서비스(Diffserv: Differentiated Service)를 이용한 QoS 보장 기법에 대하여 기술하였다. 먼저 차등 서비스의 성능이 어떻게 트래픽 모델에 의하여 영향을 받는지 분석하였다. 이를 위하여, 랜덤, 버스티, 자기유사 입력 트래픽 모델링 방법에 대하여 연구를 수행하였다. 그리고 OPNET 시뮬레이터를 설계 및 구현하고 다양한 입력 파리미터에 대하여 모의실험과 성능평가를 수행하였다. 성능분석 결과 모든 환경에서 DiffServ 기능을 이용하여 EF(Expedited Forwarding) 클래스에 대하여 QoS 보장이 가능하고, EF와 BE(Best Effort) 클래스의 서비스 분리가 가능함을 확인할 수 있었다. WFQ(Weighted Fair Queueing)에서 EF와 BE 클래스 사이에 주어진 자원의 분배(즉, Weight factor)에 따른 성능 변화와 역동적 행위에 대하여도 분석하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권6호
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• pp.847-856
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• 2002

셀룰러 망 어플리케이션(Cellular Network Application)은 빠르게 진보되어 가고 있으며, 이러한 어플리케이션들은 Base Station(BS)과 Mobile Switching Center(MSC) 사이에서 빠르고 효과적인 전송 방법을 요구한다. 이러한 요구를 해결하는 방법중의 하나가 ATM 링크를 사용하는 것이다. 일반적으로 셀룰러 어플리케이션에서는 낮은 데이터 전송률과 작은 크기의 패킷을 사용하는 특성 때문에, 작은 크기의 패킷이 하나의 ATM 셀에 의해 전송된다면 상당한 양의 링크 대역폭이 손실된다. 이러한 셀룰러 어플리케이션과 낮은 데이터 전송률을 가지는 어플리케이션의 효과적인 수행을 위하여, 새로운 형식의 ATM Adaptation Layer인 AAL Type 2가 제안되었다. 본 논문에서는 AAL Type 2의 원리와 더불어 새로운 AAL 방식의 근간을 형성하는 다른 대안 방법들에 대하여 서술하였다. AAL Type 2의 성능에 대한 실험은 패킷 지연(delay)과 ATM 셀 사용 효율성의 관점에서 이루어졌다. 이러한 어플리케이션에서는 패킷길이가 가변적이기 때문에, AAL Type 2에서 실행되는 Fair Queueing 알고리즘의 효과와 가변길이의 패킷을 공정하게 서비스하는 문제가 논의되었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권3호
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• pp.437-447
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• 2003

현재 인터넷 라우터는 네트워크 트래픽의 지수적인 증가로 인해 발생하는 혼잡 상황을 명시적으로 해결 할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 RED(Random Early Detection) 알고리즘과 같은 능동적인 큐 관리(Active Queue Management) 알고리즘을 제시하였다. 하지만 RED 알고리즘은 UDP 플로우와 같이 양 종단간 혼잡제어를 하지 않는 플로우(flow)나 RTT(Round Trip Time)값이 작은 TCP 플로우에 대한 불공정성 문제를 가지고 있으며 이로 인하여 혼잡상황이 악화되는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 새로운 공정성 향상 큐 관리 알고리즘인 AFQM(Approximate Fair Queue Management) 알고리즘을 제안하였다. AFQM 알고리즘은 공정분배율(fair share rate) 이상의 대역폭을 차지하는 플로우를 판별하여 공정성을 보장한다. AFQM 알고리즘은 적은 오버헤드(overhead)와 구현의 용이성을 가지고 있기 때문에 비반응 플로우(unresponsive flow)와 불량 사용자 플로우(misbehaving flow)를 큰 오버헤드 없이 관리하여 플로우간의 공정성을 보장하는 알고리즘 이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권9호
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• pp.19-28
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• 2010

IEEE 802.15.4 표준에서는 QoS(Quality-of-Service)를 요구하는 응용프로그램들의 패킷 전송을 보장하기 위해 비경쟁 접근방식에 의한 GTS(Guranted Time Solot) 할당 기법을 지원한다. 그러나 표준에 따른 GTS 할당 기법은 패킷이 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 스케쥴링을 사용해 패킷을 처리함으로서 대역의 낭비가 심하고 채널 사용률을 감소시켜 실질적인 QoS 서비스에 적합하지 못하다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선한 공정 큐잉을 위한 GTS 할당 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 노드의 GTS 할당 요청 횟수(RC, Request Count)와 최근 할당 여부(RA, Recently Allocation)를 이용해 GTS 할당에 대한 불공정성 문제를 해결함으로서 GTS 요청 처리율을 높이고 지연 시간을 감소시킨다. 제안하는 기법의 타당성 및 성능 분석을 위해 수학적 분석 모델을 수립하고, 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 표준과 비교해 데이터 처리율과 채널 사용률 측면에서 효율적임을 보였다.