인터넷이 인간 삶의 모든 양상에 영향을 미치게 되면서 중요한 2가지 요구사항이 나오게 되었다. 하나는 멀티미디어 데이타 서비스 지원을 위해 높은 서비스 질(QoS)에 대한 요구이고 또 다른 하나는 유비쿼터스(Ubiquitous) 네트워크 연결을 위한 요구이다. 이러한 2가지 요구사항을 만족시킨다는 것은 인터넷이 이동하는 노메딕(Nomadic) 사용자들에게 멀티미디어 통신 지원을 가능하게 한다는 것이다. 현재 Mobile IP 메커니즘에 RSVP 적용을 통해 이동 사용자들에게 QoS 통신을 지원하는 방안으로 흠 에이전트와 외부 에이전트 사이에 RSVP를 위한 별도의 세션을 두는 방법을 명세화하는 RSVP Tunnel이 제안되었다. 그러나 이 RSVP Tunnel은 중복된 RSVP 메시지 사용으로 인해 터널에서의 대역폭 오버헤드와 메시지들 사이의 관계 문제를 야기 시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 Mobile If 망에 서 효과적으로 QoS를 보장할 수 있는 새로운 캡슬화 방법인 RSVP-in-IP Encapsulation(RIPE)를 제안한다. 제안된 방법은 RSVP Tunnel 방법과 같은 어떠한 세션의 추가없이 효과적으로 Mobile IP 터널링 메커니즘에 RSVP 이동성을 보장할 뿐만 아니라 터널에서의 대역폭 오버헤드 문제와 중복 메시지들 사이의 관계 문제도 해견한다. 성능 평가는 기존 관련연구에서 제안된 RSVP Tunnel과 RIPE에 대해 평균지연, 평균 데이타비율, 터널에서의 대역폭 오버헤드 등의 성능지표를 가지고 시뮬레이션을 통해 수행되었다.
IETF에서는 높은 대역폭과 낮은 지연시간을 요구하는 음성 및 영상 스트림을 포함한 새로운 종류의 응용 서비스의 QoS를 지원하기 위한 Intserv와 RSVP를 정의하고 있다. 그러나, 현재의 Intserv 모델에서는 각 노드가 각 flow의 상태를 유지해야 하므로, 망의 규모가 커질수록 노드의 구조가 복잡해지고 패킷의 처리 속도도 저하되는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 이러한 stateful 망 구조의 확장성 문제를 극복하기 위해, core 노드에서 각 flow 상태를 유지하지 않고 edge 노드에서만 각 flow 상태를 유지하도록 제안된 SCORE(Scalable Core) 네트워크 구조를 Intserv 의 각 서비스 QoS를 만족시킬 수 있도록 확장하였으며, 이를 위한 수락제어, 대역폭 할당 방식 및 노드 구조를 제안하였다. 또한, 각 flow에 대한 대역폭 할당. 패킷 지연 및 지연시간의 변이를 성능 변수로 하여, 제안 방식에 대한 성능 실험을 ns-2 시뮬레이터를 이용하여 수행하였으며, 이를 통해 제안 방식이 Intserv에서 제시한 각 서비스의 서비스 품질 요구 사항을 충분히 만족시키면서 Intserv 모델의 단점인 확장성을 문제를 해결할 수 있는 좋은 방안임을 확인하였다.
인터넷 사용자의 폭발적인 증가와 대용량의 실시간 멀티미디어 서비스와 같은 인터넷관련 서비스의 증가와 함께 WDM 기술을 이용한 광대역의 광 인터넷 구축에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 최근 새롭게 등장하고 있는 광 버스트 스위칭 (optical burst switching; OBS) 기술을 이용한 광 통신망에서 QoS를 제공할 수 있는 offset 시간 결정 (offset time decision; OTD) 알고리즘을 제시하고 성능을 평가한다. 제시된 알고리즘은 인터넷 트래픽의 중요한 QoS 요소인 요구 버스트 손실률을 보장하기 위하여 망의 트래픽 부하, 파장수를 고려하여 적합한 offset 시간을 결정한다. 이를 위하여 먼저 offset 시간을 고려한 버스트 손실률에 대한 새로운 일반식을 제시한다. 하지만 요구되는 버스트 손실률에 의한 offset 시간의 결정은 제시된 일반식을 역으로 적용해야 하기 때문에 제안된 일반식을 그대로 사용할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 제시된 일반식과 일반식의 특성을 고려한 비례식을 이용하여 버스트 손실률에 대한 역 변환이 가능한 경험적 일반식 (heuristic loss formula; HLF)을 정의하고, 이를 이용하여 offset 시간을 결정하는 OTD 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가결과 OTD 알고리즘에 의하여 결정되는 offset 시간은 다양한 입력 부하에서 요구 버스트 손실률이 보장됨을 보인다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권9호
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pp.4242-4263
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2017
Multi-User Multiple-Input Multiple-Output (MU-MIMO) technology has recently attracted significant attention from academia and industry because of it is increasingly important role in improving networks' capacity and data rate. Moreover, MU-MIMO systems for the Fifth Generation (5G) have already been researched. High Quality of Service (QoS) and efficient operations at the Medium Access Control (MAC) layer have become key requirements. In this paper, we propose a downlink MU-MIMO MAC protocol based on adaptive Channel State Information (CSI) feedback (called MMM-A) for Wireless Local Area Networks (WLANs). A modified CSMA/CA mechanism using new frame formats is adopted in the proposed protocol. Specifically, the CSI is exchanged between stations (STAs) in an adaptive way, and a packet selection strategy which can guarantee a fairer QoS for scenarios with differentiated traffic is also included in the MMM-A protocol. We then derive the expressions of the throughput and access delay, and analyze the performance of the protocol. It is easy to find that the MMM-A protocol outperforms the commonly used protocols in terms of the saturated throughput and access delay through simulation and analysis results.
인터넷전화(Internet telephony)는 network를 통하여 음성데이터를 주고받는 응용프로그램으로 좋은 음질의 제공은 필수적이다. 그러나 음성데이터가 네트워크를 통하여 전송이 되면서 전송지연과 지연 편차등의 Jitter현상에 영향을 받아 음질의 저하를 유발하므로 수신측에서는 적절한 jitter buffer를 제공해야만 한다. 본 논문에서는 인터넷전화에서 보다 양질의 음성을 제공하기 위하여 단말기 입장에서 버퍼관리 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 현재 단말기에서 사용하고 있는 압축알고리즘의 종류와 수신된 데이터만을 근거 자료로 수신데이터의 변화에 적응적으로 반응하면서 음질을 향상할 수 있는 버퍼관리 알고리즘이다. 제안한 알고리즘의 유용성을 확인하기 위하여 다양한 네트워크 상황에서 기존의 알고리즘과 네트워크 상황판단의 성능을 비교한다.
본 논문에서는 초고속 전승을 위해 제안된 HCOC(High Capacity Orthogonal Code) 대역확산(Spread Spectrum) 시스템의 높은 PAPR(Peak power to Average Power Ratio)을 줄여주는 새로운 MHCOC (Mapped HCOC) 대역확산 기술을 제안하고, 같은 비트 수를 전송할 수 있는 기존의 MQAM 대역확산 시스템과 비교 분석한다. 또한 전송 채널의 상황에 따라 알맞은 데이터 서비스를 하는 QoS (Quality of Service)를 만족시키기 위해 제안한 시스템의 적응성에 대하여 연구한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 시스템의 성능을 평가 및 분석하고, 기존의 시스템과 비교 분석한다.
The IEEE 802.16 wireless metropolitan area network (WMAN) standard is designed to correct expensive communication costs in CDMA-based mobile communication systems and limited coverage problems in wireless LAN systems. Thus, the IEEE 802.16e standard can provide mobile high-speed packet access between mobile stations and the Internet service provider through the base station with cheap communication fees. To efficiently accommodate voice over IP (VoIP) services in IEEE 802.16 systems, an uplink quality of service packet-scheduling scheme is proposed, and its performance is evaluated with an NS-2 network simulator in this paper. Numerical results show that this proposed scheme can increase the system capacity by 100% more than in the unsolicited rand service (UGS) scheme and 30% more than the extended real-time polling service (ertPS) scheme, respectively.
Internet protocol television (IPTV) service depends on the network quality of service (QoS) and bandwidth of the broadband service provider. IEEE 802.16j mobile multihop relay Worldwide Interoperability for Microwave Access networks have the opportunity to offer high bandwidth capacity by introducing relay stations. However, to actually satisfy QoS requirements for offering IPTV services (HDTV, SDTV, Web TV, and mobile TV) for heterogeneous users' requests, providers must use a video server for each IPTV service type, which increases the network load, especially bandwidth consumption and forwarding time. In this paper, we present a solution for forwarding IPTV video streaming to diverse subscribers via an 802.16j broadband wireless access network. In particular, we propose a new multicast tree construction and aggregation mechanism based on the unique property of prime numbers. Performance evaluation results show that the proposed scheme reduces both bandwidth consumption and forwarding time.
The paper proposes an implementation architecture of DiffServ-over-MPLS traffic engineering (TE) on Intel IXP2400 network processor using Intel IXA SDK 4.0 Framework. Program architecture and functions are described. Also fast and scalable range-match classification scheme is proposed for DiffServ-over-MPLS TE that has been integrated with functional blocks from Intel Microblocks library. Performance test shows that application can process packets at approximate data rate of 3.5 Gbps. The proposed implementation architecture of DiffServ-over-MPLS TE on Network processor can provide guaranteed QoS on high-speed next generation Internet, while being flexible and easily modifiable.
기존 서버 클러스터에서는 고성능을 보장하기 위해, 실시간 요청 수량에 관계없이 모든 서버를 항상 On 한다. 그 방법에서는 QoS를 보장하지만 일부 서버들이 Idle할 때 서버 전력을 낭비하게 된다. 서버들이 소모하는 에너지를 절약하기 위해, 서버가 필요하지 않을 경우 해당 서버의 전력을 Off 하게 하는 서버 전력 제어 방법이 제안되었다. 서버 전력 제어 방법은 서버의 Power가 실제로 어느 시점에 Off 되느냐에 따라 정적인 방법과 동적인 방법이 있다. 정적인 방법에서는 특정 서버가 Off 하기로 결정된 다음 일정 시간 지연 후 그 서버가 Off 된다. 동적인 방법에서는 그 서버에서 수행중인 모든 서비스가 종료된 다음에 해당 서버가 Off 된다. 이는 가변 시간 지연 후 서버가 Off 되는 방법에 해당된다. 정적 종료방식은 단점이 있다. 반복 실험을 통해 수작업으로 최적의 시간 지연을 알아내기 위해서는 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 정적 종료 방식의 단점을 극복하는 동적 종료 방식을 제안한다. 제안된 방식은 최적의 지연 시간으로 자동적으로 접근하므로 좋은 전력 절약을 하면서 QoS를 보장하는 것을 가능하게 해준다. 30대의 PC 클러스터를 이용하여 실험이 수행되었다. 실험결과는 제안하는 동적 종료 방법이 기존의 정적 종료 방법과 비교할 때 에너지 절감측면에서는 비슷하지만 QoS 측면에서 우수함을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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