• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.2811-2830
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• 2017

In this paper, we study the problem of mobile data offloading for a network that contains multiple mobile network operators (MNOs), multiple WiFi or femtocell access points (APs) and multiple mobile users (MUs). MNOs offload their subscribed MUs' data traffic by leasing the unused Internet connection bandwidth of third party APs. We propose a combinatorial auction-based two-stage matching mechanism comprised of MU-AP matching and AP-MNO matching. The MU-AP matching is designed to match the MUs to APs in order to maximize the total offloading data traffic and achieve better MU satisfaction. Conversely, for AP-MNO matching, MNOs compete for APs' service using the Nash bargaining solution (NBS) and the Vickrey auction theories and, in turn, APs will receive monetary compensation. We demonstrated that the proposed mechanism converges to a distributed stable matching result. Numerical results demonstrate that the proposed algorithm well capture the tradeoff among the total data traffic, social welfare and the QoS of MUs compared to other schemes. Moreover, the proposed mechanism can considerably offload the total data traffic and improve the network social welfare with less computation complexity and communication overhead.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.122-128
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• 2000

호스트는 인터넷을 통한 혁신적인 공격(innovative antigen)을 신속하게 감지하고 제거할 수 있는 새로운 자율적 지능적 보안 시스템의 구현을 필요로 한다, 그러나 단독의 호스트가 이러한 공격에 대처 할수 있는 능력은 시스템 및 네트워크 자원의 제한으로 그 한계를 들어내고 있다. 본 논문에서는 생체면역체계를 기반으로 급속히 다양해지는 인터넷 공겨에 대해 효율적으로 신속히 대처를 할 수 있는 Antibody Layer(다변화된 자율 면역시스템)을 제안한다. Antibody Layer는 다양한 등급의 보안 서비스(Security Qos Class)를 제공해 주며 혁신적인 공격에 대해 호스트 단독으로 대처할 뿐만아니라 광대한 호스트 연합을 구성하여 공동으로 대처하므로 보다 질 높은 보안 서비스를 실시간으로 제공할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권11호
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• pp.2764-2783
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• 2012

Network virtualization supports future Internet environments and cloud computing. Virtualization can mitigate many hardware restrictions and provide variable network topologies to support variable cloud services. Owing to several advantages such as low cost, high flexibility, and better manageability, virtualization has been widely adopted for use in network virtualization platforms. Among the many issues related to cloud computing, to achieve a suitable cloud service quality we specifically focus on network and performance isolation schemes, which ensure the integrity and QoS of each virtual cloud network. In this study, we suggest a virtual network platform that uses Xen-based virtualization, and implement multiple virtualized networks to provide variable cloud services on a physical network. In addition, we describe the isolation of virtual networks by assigning a different virtualized network ID (VLAN ID) to each network to ensure the integrity of the service contents. We also provide a method for efficiently isolating the performance of each virtual network in terms of network bandwidth. Our performance isolation method supports multiple virtual networks with different levels of service quality.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1-8
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• 2008

본 연구에서는 하드웨어적인 인프라 구축 없이도 시스템의 자원과 네트워크 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있는 오버레이 기반 멀티캐스트 트리를 이용하여 다수의 사용자들에게 개인 인터넷 방송 서비스를 고품질로 제공할 수 있는 로컬 스왑 기법을 제안하였다. 제안한 기법의 효율성을 검증하기 위해 다양한 오버레이 기반 멀티캐스트 알고리즘 조건 하에서 제안한 기법을 적용하여 QoS(Quality of Service)를 보장하는 개인 인터넷 방송 서비스 정보를 추출하여 비교 분석하였다. 또한 제안한 로컬 스왑 기법의 효율성을 검증하기 위하여 본 논문에서는 다양한 오버레이 기반 멀티캐스트 알고리즘을 시뮬레이션에 적용하여 여러가지 방법으로 비교 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권11호
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• pp.5357-5381
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• 2018

Cloud computing offers a wide range of on-demand resources over the internet. Utility-based resource allocation in cloud data centers significantly increases the number of cloud users. Heavy usage of cloud data center encounters many problems such as sacrificing system performance, increasing operational cost and high-energy consumption. Therefore, the result of the system damages the environment extremely due to heavy carbon (CO2) emission. However, dynamic allocation of energy-efficient resources in cloud data centers overcomes these problems. In this paper, we have proposed Energy and Service Level Agreement (SLA) Aware Resource Allocation Heuristic Algorithms. These algorithms are essential for reducing power consumption and SLA violation without diminishing the performance and Quality-of-Service (QoS) in cloud data centers. Our proposed model is organized as follows: a) SLA violation detection model is used to prevent Virtual Machines (VMs) from overloaded and underloaded host usage; b) for reducing power consumption of VMs, we have introduced Enhanced minPower and maxUtilization (EMPMU) VM migration policy; and c) efficient utilization of cloud resources and VM placement are achieved using SLA-aware Modified Best Fit Decreasing (MBFD) algorithm. We have validated our test results using CloudSim toolkit 3.0.3. Finally, experimental results have shown better resource utilization, reduced energy consumption and SLA violation in heterogeneous dynamic cloud environment.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.518-531
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• 2004

본 논문에서는 차별화 서비스를 지원할 수 있는 테스트 베드 개발 연구를 수행한다. 먼저 인터넷 상의 QoS 보장 모델인 차별화 서비스에 대한 기술을 소개한다. 그리고 FreeBSD 상에서 ALTQ 시 스템을 사용한 차별화 서비스 지원 라우터와 대역 브로커를 설계하고 테스트베드 상에서 검증을 수행한다. 차별화 서비스망에서 QoS를 보장받기 위해서 단말은 항상 대역 브로커와 사전에 SLA를 맺어 놓고, 서비스를 시작할 때 대역 브로커에게 RAR 메시지를 전송한다. 그러면, 정책 서버인 대역 브로커는 자신이 가지고 있는 PIB 정보를 기반으로 각 라우터에게 명령을 내린다. 물론 이때 대역 브로커와 각 라우터 사이의 모든 시그널링 메시지는 IETF에서 제안하고 있는 COPS 프로토콜을 이용해서 주고받게 된다. 차별화 서비스가 지 원되는 테스트베드에서 두 클라이언트가 VOD서버에게 접속해서 비디오 서비스를 받을 때 한 사용자는 EF클래스로 서비스를 받고, 다른 하나는 BE 클래스로 서비스를 받고, 망은 적절한 백그라운드 트래픽을 통해 일 정한 혼잡 상태이다. 이 때 실험 결과에서는 각 수신 단말에서의 성능과 중간 라우터에서의 드롭된 패킷 수를 비교하였다. 그 결과 EF 클래스로 서비스 받는 수신 단말은 처음 RAR에 의해서 할당받은 대역내에서 항상 QoS를 보장받고, BE 클래스는 항상 망 상황에 의존해서 망에 혼잡이 발생하지 않을 때에는 성능이 좋지만 조그만 망에 혼잡이 발생해도 성능이 급격히 떨어짐을 볼 수 있었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권6호
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• pp.773-780
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• 2005

최근 정보통신환경은 통신, 방송, 인터넷이 통합되는 디지털 융합 서비스 제공 형태로 급속히 변화하고 있다. 이에 따라 통신환경이 개방형 네트워크 형태의 광대역통합망으로 변화하였다. 이런 광대역통합망에서는 Open API(Application Program Interface)에 의하여 감third-party 응용의 제공을 가능하게 한다. Open API에는 대표적으로 Parlay API가 있으며 Parlay API와 웹 서비스를 접목시키고 한 단계 더 추상화한 Parlay X API가 있다. Parlay X API는 웹 서비스를 이용한다. 따라서 Parlay X API는 웹 서비스의 장점을 가지고 있지만 웹 서비스의 단점도 가지고 있다. 웹 서비스의 가장 큰 단점으로는 웹 서비스에 QoS(Quality of Servixe)제공을 위한 방법이 제시되어 있지 않다는 것이다. 본 논문에서는 웹 서비스를 광대역통합망에서 효율적으로 동작시키기 위해서 QoS의 여러 문제 중 신뢰성 지원방안에 대하여 제시하고자 한다. 제안된 방안은 웹 서비스의 신뢰성 지원을 위하여 비동기 구조를 적용하고, 예상응답시간을 이용하여 클라이언트와 서버간의 재전송 효율을 증가시키고자 한다. 시뮬레이션을 통하여 성능평가를 실행하였으며 기존의 방법과 비교하여 보았다 피 결과 제안된 방범이 기존의 방법보다 좋은 성능을 보인 것을 확인할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권7호
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• pp.1777-1791
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• 2012

This paper considers a downlink cognitive radio (CR) network where one secondary user (SU) and one primary user (PU) share the same base station (BS). The spectrum of interest is divided into a set of independent, orthogonal subchannels. The communication of the PU is of high priority and the quality of service (QoS) is guaranteed by the minimum rate constraint. On the other hand, the communication of the SU is of low priority and the SU opportunistically accesses the subchannels that were previously discarded by the PU during power allocation. The BS assigns fractions ?? and 1 ?? of the total available transmit power to the PU and the SU respectively. Two power allocation schemes with opportunistic subchannel access are proposed, in which the optimal values of ??'s are also obtained. The objective of one scheme is to maximize the rate of the SU, and the objective of the other scheme is to maximize the sum rate of the SU and the PU, both under the PU minimum rate constraint and the total transmit power constraint. Extensive simulation results are obtained to verify the effectiveness of the proposed schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권3호
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• pp.341-357
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• 2010

Forward Error Correction (FEC) techniques have been adopted to overcome packet losses and to improve the quality of video delivery. The efficiency of the FEC has been significantly compromised, however, due to the characteristics of the wireless channel such as burst packet loss, channel fluctuation and lack of Quality of Service (QoS) support. We propose herein an Adaptive Cross-layer FEC mechanism (ACFEC) to enhance the quality of video streaming over 802.11 WLANs. Under the conventional approaches, FEC functions are implemented on the application layer, and required feedback information to calculate redundancy rates. Our proposed ACFEC mechanism, however, leverages the functionalities of different network layers. The Automatic Repeat reQuest (ARQ) function on the Media Access Control (MAC) layer can detect packet losses. Through cooperation with the User Datagram Protocol (UDP), the redundancy rates are adaptively controlled based on the packet loss information. The experiment results demonstrate that the ACFEC mechanism is able to adaptively adjust and control the redundancy rates and, thereby, to overcome both of temporary and persistent channel fluctuations. Consequently, the proposed mechanism, under various network conditions, performs better in recovery than the conventional methods, while generating a much less volume of redundant traffic.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권12호
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• pp.5712-5728
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• 2017

Recently, there are many studies, that considering green wireless cellular networks, have taken the energy consumption of the base station (BS) into consideration. In this work, we first introduce an energy consumption model of multi-mode sharing BS powered by multiple energy sources including renewable energy, local storage and power grid. Then communication load requests of the BS are transformed to energy demand queues, and battery energy level and worst-case delay constraints are considered into the virtual queue to ensure the network QoS when our objective is to minimize the long term electricity cost of BSs. Lyapunov optimization method is applied to work out the optimization objective without knowing the future information of the communication load, real-time electricity market price and renewable energy availability. Finally, linear programming is used, and the corresponding energy efficient scheduling policy is obtained. The performance analysis of our proposed online algorithm based on real-world traces demonstrates that it can greatly reduce one day's electricity cost of individual BS.