본 논문에서는 IP 망에서의 폭주회피를 위한 수정된 RED 알고리즘을 제안한다. RED는 평균 큐 크기를 계산하여 초기 폭주를 탐지하지만, 이를 무작위로 선택된 소스에 통보하여 패킷을 드롭시키기 때문에 글로벌 동기화 또는 공정성 문제를 유발한다. 또한 최적의 평균 큐 크기를 얻기 위해서는 네트워크 트래픽 특성이 파악되어야 한다. 수정된 RED 알고리즘은 평균 큐 크기가 최소 임계치를 초과하면 연결의 상태를 이용하여 각 소스의 패킷을 드롭시킨다. 이는 큐에서 버스트를 허용하면서 평균 큐 크기를 낮게 유지할 수 있기 때문에 망의 성능을 향상시킬 수 있다. 제안된 알고리즘은 goodput, 네트워크 이용률, 공정성의 평가인자를 이용하여 기존의 기법인 DT, RED와 비교 분석을 수행하였으며, 제안된 기법의 타당성을 보인다.
차별 서비스(Differentiated Service : DS) 네트워크 환경에서 각기 다른 QoS요구를 갖는 흐름들간의 공평성 보장이 주요 이슈중 하나이다. 이는 자원 할당과 트래픽 제어 방식에 따라 종단간에 지원되는 흐름들 간의 서비스 품질 및 백본망의 이용 효율이 크게 달리 질 수 있기 때문이다. 이에 본 논문에서는 링크의 이용효율 제고 및 대역폭의 공평성 향상을 위해 기존에 제안된 Time Sliding Window(TSW) 마킹 알고리즘의 변형인 Time Sliding Two Window Three Color(TS2W3C) 마킹 알고리즘을 제안하고 ns-2 시뮬레이션을 통하여 기존의 알고리즘과 성능을 비교 평가한다.
To meet the increased demand of video-on-demand (VoD) services, peer-to-peer (P2P) mesh-based multiple video approaches have been recently proposed, where each peer is able to find a video segment interested without resort to the video server. However, they have not considered the constraint of the server's upload bandwidth and the fairness between upload and download amounts at each peer. In this paper, we propose a novel P2P VoD streaming system, named peer cache adaptation (PECAN) where each peer adjusts its cache capacity adaptively to meet the server's upload bandwidth constraint and achieve the fairness. For doing so, we first propose a new cache replacement algorithm that designs the number of caches for a segment to be proportional to its popularity. Second, we mathematically prove that if the cache capacity of a peer is proportional to its segment request rate, the fairness between upload and download amounts at each peer can be achieved. Third, we propose a method that determines each peer's cache capacity adaptively according to the constraint of the server's upload bandwidth. Against the proposed design objective, some selfish peers may not follow our protocol to increase their payoff. To detect such peers, we design a simple distributed reputation and monitoring system. Through simulations, we show that PECAN meets the server upload bandwidth constraint, and achieves the fairness well at each peer. We finally verify that the control overhead in PECAN caused by the search, reputation, and monitoring systems is very small, which is an important factor for real deployment.
일반적으로 유무선 혼합 망은 유선구간의 종단과 무선구간으로의 데이터 중계를 담당하는 기지국에 다수의 이동 호스트가 접속하여 통신을 하는 구조로 되어있다. 이러한 기지국은 네트워크에서 병목점이 되어 네트워크의 성능저하가 발생하기 쉽다. 이러한 성능저하를 개선하기 위해 여러 프로토콜 계층에서 연구가 진행되고 있다. 그 중에서도 전송계층에서 TCP의 성능개선을 위한 여러 가지 기법이 연구되고 있지만, 대부분 처리율 향상을 위한 것이고 fairness 악화에 대한 대책은 고려되지 않았다. 본 논문에서는, fairness를 개선하기 위한 새로운 알고리즘을 제안하고, ns-2를 이용한 시뮬레이션으로 그 성능을 검증한다.
본 논문은 광대역 무선 통신망의 물리계층 OFDMA시스템 구조에서 멀티미디어 패킷 서비스의 효율적인 처리를 위한 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 스케줄링 알고리즘은 무선 채널 상태 정보 추정을 이용하고 클래스 및 우선권 정책 기반 전송 순위 결정과 이에 의한 전송률 할당을 한다. 그 결과로 제안된 스케줄링 알고리즘은 실시간 서비스에 대해선 최대 트래픽 처리량과 jitter의 최소화를 만족하고 비실시간 서비스에 대해 공평한 트래픽 처리를 수행한다. 제안 된 스케줄링 알고리즘은 기존의 라운드 로빈 스케줄링 방식과 시뮬레이션을 통한 비교를 통해서 보다 우수한 성능을 보인다.
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.
Girici, Tolga;Zhu, Chenxi;Agre, Jonathan R.;Ephremides, Anthony
Journal of Communications and Networks
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제12권1호
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pp.30-42
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2010
In this work we consider the problem of downlink resource allocation for proportional fairness of long term received rates of data users and quality of service for real time sessions in an OFDMA-based wireless system. The base station allocates available power and subchannels to individual users based on long term average received rates, quality of service (QoS) based rate constraints and channel conditions. We formulate and solve a joint bandwidth and power optimization problem, solving which provides a performance improvement with respect to existing resource allocation algorithms. We propose schemes for flat as well as frequency selective fading cases. Numerical evaluation results show that the proposed method provides better QoS to voice and video sessions while providing more and fair rates to data users in comparison with existing schemes.
대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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pp.294-301
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2004
This paper presents a combination of optimization concept and congestion control for multicast communications to bring best benefit for the network. For different types of Internet services, there will be different utility functions and so there will be different ways to choose on how to control the congestion, especially for real time multicast traffic. Our proposed algorithm OMCC brings the first implementation experiment of utility-based Multicast Congestion Control. Simulation results show that OMCC brings better network performances in multicast session throughput while it still keeps a certain fairness of unicast and multicast sessions, and thus, provides better benefit for all network participants.
GFR 서비스 클래스는 ATM 네트워크에서 TCP/IP 트래픽을 효율적으로 서비스하기 위해 제안되었다. GFR은 VC에 프레임 단위의 최소 전송율을 보장하고 잉여 대역을 공평하게 할당하여야 한다. GFR 스위치 구현은 FIFO 큐잉 방식과 perVC-Queuing 방식으로 나눌 수 있다. 일반적으로 FIFO 큐잉 방식은 GFR이 요구하는 대역 보장을 하기 어렵기 때문에 perVC-Queuing이 적합하다. perVC-Queuing 구현 방식에서 스케줄링 알고리즘은 대역 보장과 공평성 성능 향상에 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 GFR 서비스를 위한 새로운 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 VC의 최소 전송율을 보장하고 공평성을 향상한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘 보다 TCP Goodput과 공평성에서 우수한 성능을 보였다.
음성, 영상, 데이터와 같은 다양한 멀티미디어 서비스는 많은 대역폭과 실시간 처리가 필요하기 때문에 데이터의 지연과 손실에 민감한 특성을 가지고 있다. 따라서 네트워크의 흔잡 상황과 무선채널의 에러로 인한 데이터의 손실이 발생하여 사용자에게 QoS를 보장해주지 못하게 된다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 멀티미디어 스트리밍 흐름에 속한 데이터 패킷의 중요도에 따른 차등적인 서비스로 멀티미디어의 품질을 개선하는 알고리즘의 연구가 필요하다. 본 논문에서는 무선손실이 발생했을 경우 IWFQ 알고리즘과 같이 동작하다가 멀티미디어 플로의 재생시간이 촉박할 때 우선적으로 채널을 할당하는 WMS-1(Wireless Multimedia Scheduling-1) 알고리즘과, 멀티미디어 플로에 우선권을 부여하고 프레임 유형에 따라 우선순위가 높은 프레임을 갖는 플로를 먼저 서비스하는 WMS-2(Wireless Multimedia Scheduling-2) 알고리즘을 제안한다. 기존의 알고리즘과의 비교를 통해 제안한 알고리즘의 멀티미디어 서비스 품질이 개선되었고 기지국의 큐 사이즈가 클수록 전체 서비스의 품질과 fairness가 향상된 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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