무선 PAN에서 채널시간할당(Channel time allocation) 알고리즘은 실시간 멀티미디어 서비스가 요구하는 엄격한 QoS (Quality of Service) 요구사항을 보장하는데 있어 가장 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 고속율 무선 PAN에서 MPEG 스트림과 같은 멀티미디어 트래픽의 지연을 보장하기 위한 동적 채널시간할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 MPEG 스트림의 특성을 이용하고 DEV(Device)는 채널시간할당을 수퍼프레임(Superframe) 끝에서 PNC(Piconet coordinator)로 요청한다. 채널시간할당 요청 정보를 갖고 있는 동적 파라미터를 PNC로 전달하기 위해 미니 패킷이라는 피드 백(Feedback) 제어 패킷을 이용한다. 하나의 수퍼프레임 동안에 각 DEV에 할당될 채널시간은 MPEG 프레임 종류와 트래픽양, MPEG 프레임의 지연한도(Delay bound) 등에 따라 동적으로 변한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 성능을 다른 방법과 비교 분석한다. 비교 분석결과, 제안된 방법이 지연한도를 보장하면서 높은 성능을 보임을 확인하였다.
본 논문은 높은 확장성 및 효율성을 바탕으로 최근 다양한 응용 분야에서 통신 기간망 기술로 주목받고 있는 "무선 메쉬 네트워크"를 스마트 그리드 환경에 적용하는 방안에 대해 다룬다. 스마트 그리드(Smart Grid)란 기존 전력망에 IT 통신기술을 도입하여 실시간으로 전력 정보를 모니터링하고 전력의 흐름을 제어함으로써 에너지 효율을 극대화할 수 있는 "차세대 지능형 전력망"이다. 무선 메쉬 통신망을 스마트 그리드에 적용하기 위해서는 높은 수준의 신뢰성 및 QoS(Quality of Service) 지원이 가능한 동시에 대용량의 전력 관련 데이터를 효율적으로 처리할 수 있어야 한다. 또한 상호 호환성 및 확장성을 고려하여 국제 표준 기반의 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위하여 IEEE 802.11s 표준 기반의 스마트 그리드 메쉬 네트워크를 제안하고, ns-3 시뮬레이터를 이용한 성능 검증을 통해 그 타당성을 입증하였다. 또한, 무선 메쉬 네트워킹 기술을 스마트 그리드에 적용했을 때 요구되는 주요 연구 주제에 관해 조사하고 개선 방안들을 제시하였다.
무선 ATM 망에서, 이동 단말기들은 유선 ATM 망의 단말기와 같은 기능과 QoS를 제공해 야 한다. 그러므로, 기지국 스케줄러에게 이동 단말기들의 ATM 셀 도착에 대한 정보가 빠르게 전달되는 것이 중앙 집중방식으로 제어되는 ATM 기반 MAC 프로토콜의 중요한 항목이다. 그러나, 다수 개의 무선 단말기들이 상향 링크를 통해 상호 경쟁적인 방법으로 데이터 전송을 요구하는 과정에서 충돌이 발생되고, 충돌에 의한 재전송 때문에 처리율이 감소되고 전송 지연이 증가하게 된다. 본 논문에서는 예약을 요청하는 단말기 수를 통계적으로 예측하고 사후 처리율을 고려하여 최적화된 request mini-slot의 개수를 결정하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션 결과에서 제안한 프로토콜이 지연과 처리율에서 높은 성능을 보임을 알 수 있었다.
To achieve high-speed communication and to improve QoS characteristics, ATM is now being used as underlying transfer mechanism of Internet protocols, or TCP/IP. When TCP uses the ABR service in ATM networks, the ABR service control is important to improve the performance of TCP/IP traffic as long as there is no interaction between ABR rate control and TCP flow control. In such environment, the interoperability of EFCI and ER switches becomes unavoidable in order to more effectively control ABR traffic in ATM network. In this paper, we use the model of mixed EFCI-ER environment and discuss the performance issues, e.g., the fairness of bandwidth allocation, drop rate, throughput by using various ER switch algorithms. Among various ERSwitch algorithms, we present one algorithm that have a less network topology and allocate the fair share of VC bandwidth by simulation results.
This paper proposes an interference avoidance approach for Constraint-Based Routing (CBR) algorithm in the Multi-Protocol Label Switching (MPLS) network. The MPLS network itself has a capability of integrating among any layer-3 protocols and any layer-2 protocols of the OSI model. It is based on the label switching technology, which is fast and flexible switching technique using pre-defined Label Switching Paths (LSPs). The MPLS network is a solution for the Traffic Engineering(TE), Quality of Service (QoS), Virtual Private Network (VPN), and Constraint-Based Routing (CBR) issues. According to the MPLS CBR, routing performance requirements are capability for on-line routing, high network throughput, high network utilization, high network scalability, fast rerouting performance, low percentage of call-setup request blocking, and low calculation complexity. There are many previously proposed algorithms such as minimum hop (MH) algorithm, widest shortest path (WSP) algorithm, and minimum interference routing algorithm (MIRA). The MIRA algorithm is currently seemed to be the best solution for the MPLS routing problem in case of selecting a path with minimum interference level. It achieves lower call-setup request blocking, lower interference level, higher network utilization and higher network throughput. However, it suffers from routing calculation complexity which makes it difficult to real task implementation. In this paper, there are three objectives for routing algorithm design, which are minimizing interference levels with other source-destination node pairs, minimizing resource usage by selecting a minimum hop path first, and reducing calculation complexity. The proposed CBR algorithm is based on power factor calculation of total amount of possible path per link and the residual bandwidth in the network. A path with high power factor should be considered as minimum interference path and should be selected for path setup. With the proposed algorithm, all of the three objectives are attained and the approach of selection of a high power factor path could minimize interference level among all source-destination node pairs. The approach of selection of a shortest path from many equal power factor paths approach could minimize the usage of network resource. Then the network has higher resource reservation for future call-setup request. Moreover, the calculation of possible path per link (or interference level indicator) is run only whenever the network topology has been changed. Hence, this approach could reduce routing calculation complexity. The simulation results show that the proposed algorithm has good performance over high network utilization, low call-setup blocking percentage and low routing computation complexity.
멀티미디어 서비스의 증가는 인터넷 콘텐츠의 새로운 국면으로 나타나고 있다. IP텔레폰, 화상채팅과 같은 멀티미디어 서비스는 대역폭, 지터, 패킷유실, 전송지연 듯의 네트워크 파라미터에 민감한 데이터이다. 멀티미디어 서비스의 QoS 보장을 위해서 RTP/RTCP를 이용하여 네트워크 상황을 판단하고 전송률을 조절하는 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 최선형(Best-Effort) 서비스를 제공하는 현 인터넷 구조에서 RTP/RTCP 구조를 확장하여 단방향 전송 지연시간을 구하고 이를 이용하여 네트워크 상황을 판단하는 기법을 제안한다. 또한 단방향 전송지연을 이용하여 급변하는 네트워크 상황에 즉각적으로 대처하기 위한 동적인 RTCP 구조를 제안한다. 모의 실험결과 제안한 단방향 전송 지연 기법은 GPS를 이용한 단방향 전송 기법과 유사한 성능을 보였으며, 제안한 동적 RTCP 기법은 적은 RTCP RR패킷 전송으로 패킷 손실률이 감소하는 효과를 얻었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권9호
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pp.2285-2301
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2012
Peer-to-Peer (P2P) networks are becoming more and more popular in video content delivery services, such as Video on Demand (VoD). Scalability feature of P2P allows a higher number of simultaneous users at a given server load and bandwidth to use stream service. However, the quality of service (QoS) in these networks is difficult to be guaranteed because of the free-riding problem that nodes download the recourses while never uploading recourses, which degrades the performance of P2P VoD networks. In this paper, a distributed trust model is designed to reduce node's free-riding phenomenon in P2P VoD networks. In this model, the P2P network is abstracted to be a super node hierarchical structure to monitor the reputation of nodes. In order to calculate the reputation of nodes, the Hidden Markov Model (HMM) is introduced in this paper. Besides, a distinction algorithm is proposed to distinguish the free-riders and malicious nodes. The free-riders are the nodes which have a low frequency to free-ride. And the malicious nodes have a high frequency to free-ride. The distinction algorithm takes different measures to response to the request of these two kinds of free-riders. The simulation results demonstrate that this proposed trust model can improve QoS effectively in P2P VoD networks.
미래인터넷은 효과적인 이동성 처리, 유연한 트래픽 엔지니어링 기술 및 다양한 새로운 응용 지원이 이루어져야 한다. 이에 따라 많은 트래픽 엔지니어링 기술들이 제안되고 개발되어 왔지만 이를 실제 운용 중인 상용 인터넷 망에 적용하는 것은 매우 어려운 것이 사실이다. 이 문제를 해결하기 위해 다양한 네트워킹 관련 응용을 지원하는 컨트롤러를 사용해 망의 장비를 제어할 수 있는 OpenFlow 기법이 제안되었다. 이는 소프트웨어 적으로 정의된 망으로 연구자들이 자신 만의 트래픽 엔지니어링 기법을 컨트롤러에 적용하여 그 유용성을 검증할 수 있다. 한편 고속 패킷 처리를 지원하는 OpenFlow 망의 구축을 위해 4개의 1G 인터페이스를 가지는 프로그래밍 가능한 NetFPGA 카드와 상용 Procurve 스위치 들이 사용될 수 있다. 본 논문에서는 하드웨어 가속 기능이 지원되는 NetFPGA 카드와 Procurve 스위치를 KREONET 망에 적용한 OpenFlow 테스트베드를 구축하고 가장 보편적인 QoS 라우팅 기법인 CSPF 알고리즘을 구축한 대규모 테스트베드 상에 적용하여 멀티미디어 트래픽 엔지니어링 기법의 성능 및 유효성 검증을 수행하였다.
증가된 QoS 제공과 보안 능력, IPv6를 가진 BcN이 다양한 네트워크 애플리케이션을 지원하기 위하여 개발되고 있다. BcN과 같은 고속망에서는 네트워크 자원들이 여러 가지의 침입 행위에 더욱 노출되기 쉽다. 침입의 전파 속도도 기존 인터넷에서보다 더욱 빨라질 것으로 보인다. 본 논문에서는 BcN의 다중 도메인에서 전역적인 침입탐지를 위하여 사용될 수 있는 다중 도메인 보안관리 프레임워크를 제안하고 특성을 기술한다. 성능평가를 위하여, 먼저 보안 노드에 대한 시험 결과를 제시하고 다른 제품과 성능을 비교한다. 다음에 제안된 프레임워크에 대한 OPNET 시뮬레이터를 설계 및 구현하고 시뮬레이션 결과를 제시한다. 시뮬레이션 모델에서는 보안 오버레이 네트워크에서 경보 정보의 성능에 초점을 맞춘다.
ATM(Asychronous Transfer Mode) 표준에서 제안된 EMRCA(Explicit Max_min Rate Control Algorithm) 스위치 방식은 ATM 네트워크에서 ABR(Available Bit Rate) 서비스 트래픽을 제어한다. ATM 네트워크의 ABR 서비스 분류는 다양한 링크 용량에 적용하기 위하여 피드백 제어 방식을 사용한다. VS/VD(Virtual Source/Virtual Destination) 기법은 다른 종단간 ABR 제어 루프를 격리된 루프들로부터 분리할 수 있도록 해준다. 피드백 지연과 내부적으로 폐쇄된 구간을 갖는 ABR 트래픽 제어는 처리량, 지연 그리고 지터 등을 고려한 ABR 접속에 있어서 보다 나은 성능과 QoS(Quality of Service)를 제공한다. 본 논문은 ABR VS/VD 흐름 제어 방식에 관한 연구이다. 매개변수를 정확하게 선택하고 시스템의 안정성과 같은 성능을 평가하는 수단을 제공하기 위하여 선형 제어 이론을 사용하여 모델링 하였다. 성능 개선의 목적은 높은 링크 이용율과 공정한 대역폭 분배 그리고 안정된 동작등이며 이는 이산 사건 시뮬레이션을 하였다. 본 논문에서는 VS/VD 스위치의 특수한 레이아웃에 맞춘 ABR 흐름 제어 방식의 설계에 선형 제어 이론을 사용한 것이며 시뮬레이션을 하여 기존의 폭주 제어 방식보다 우수함을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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