• 제목/요약/키워드: Link Bandwidth

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G-PON에서 최대 링크 대역폭까지 할당이 가능한 DBA 알고리즘의 구현 (Implementation of a DBA Algorithm with the Maximum Link Bandwidth Allocation in the G-PON)

  • 정해;홍정호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1549-1560
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    • 2009
  • TDMA PON 시스템에서 서로 다른 ONU들이 상향으로 데이터를 효율적으로 전송하기 위해서 동적 대역할당방식은 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 하향과 상향이 각각 2.5/1.25 Gbps 속도를 갖는 G-PON OLT를 위한 DBA처리기를 구현한다. 이 처리기는 매 사이클 타임마다 각 ONU로부터 전송되는 상향 프레임의 대역요청 메시지를 종합하고 트래픽의 우선순위와 공정성을 고려하여 Alloc-ID 단위로 대역할당을 수행한다. 제안된 알고리즘에서는 링크의 효율을 올리기 위하여 한 사이클 타임을 여러 개의 G-PON프레임 ($m{\times}125{\mu}s$)으로 구성한다. 특히, 어떤 ONU에게 할당하고자 하는 대역이 프레임과 프레임 사이의 경계에 걸쳐 있을 때에도 추가적인 오버헤더가 없도록 하는 방법을 사용하기 때문에 링크의 효율이 높다. 이로 인하여 어떤 ONU에게 0에서 상향 대역의 전체에 이르기까지 대역을 융통성 있게 할당할 수 있게 된다. 제안된 DBA 처리기는 FPGA로 구현하며, 계측기를 통하여 ONU들에 대한 대역할당 과정을 보여준다.

동적 대역폭 할당을 이용한 ABR 트래픽 제어 방식에 관한 연구 (A Study on the ABR Traffic Control Mechanism using Dynamic Bandwidth Allocation)

  • 류호용;박권철;박광채
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권12B호
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    • pp.2275-2282
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    • 1999
  • 효율적인 ABR 트래픽 제어를 위해서 가용 대역폭 정보에 의한 대역폭 할당이 이루어져야 한다. 그런, 현재 제안되고 있는 가용 대역폭 정보의 추정은 통계적인 값을 이용하여 이루어지기 때문에 버스트한 크기를 가지고 들어오는 트래픽을 고려한 동적 대역폭 할당이 어렵다. 본 논문에서는 효율적인 대역폭 할당을 위해서 출력 버퍼형 ATM 스위치에서 각 VC 접속에 대해서 단일 버퍼를 이용하는 Per-VC 큐잉과 가용대역폭을 측정하기 위한타이머 및 각 접속의 혼잡 상태를 파악하기 위한 제어기로 구성하였다. 제어기에서는 각 VC의 혼잡 상태를 검사하고, 타이머에서는 각 접속의 Backlogged 시간과 전체 링크 용량을 이용하여 현재 주기 동안의 사용대역폭을 구하고, 이 값을 송신원 측으로 전송하여 이 값에 의해서 동적으로 대역폭을 할당한다. 제안한 방법을 이용하여 통계적인 파라미터를 이용하지 않고, 현재 주기 동안 전송된 대역폭을 이용하여 다음 주기의 대역폭을 할당하여 개선된 링크 효율을 얻을 수 있다.

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ATM 네트워크에서 가용 대역폭 정보를 이용한 대역폭 할당 알고리즘에 대한 성능분석 (A Performance Analysis for Bandwidth Allocation Algorithm Using Available Bandwidth Information in ATM Networks)

  • 한상옥;박광채
    • 한국음향학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.89-96
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    • 2000
  • 현재 ATM Forum과 ITU 등에서는 전체 링크 대역폭을 활용하기 위해서 ABR 트래픽을 정의하고, 이를 서비스하기 위한 2 패스 서비스 정책을 제안하고 있다. 2 패스 서비스 정책은 사용 대역폭을 실시간적으로 측정할 수 있어야 효과적이며, 잔여 대역폭 정보를 이용하여 동적으로 rate를 할당하므로 다중화 이득의 극대화와 동시에 효과적인 ABR 트래픽 제어를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 ATM 네트워크에서 가용 대역폭 정보를 이용하여 동적으로 rate를 할당하는 트래픽 제어 알고리즘으로 ABR 트래픽 제어에 있어서 실시간적으로 대역폭을 예측할 수 있는 방법을 제안한다. 또한 계수기를 사용하여 단위 시간동안 전송되는 셀 수를 계수하여 가용 대역폭 정보를 예측하지 않고, 전체 링크 대역폭과 현재 backlogged 상태에 있는 접속의 전송 속도 총합을 계산하여 가용 대역폭을 예측하므로서 하드웨어적인 구조를 간단화 시킬 수 있다.

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Multi-level & Multi-bandwidth 시스템에서 위성중계기 입력반송파 전력의 최적 할당 기법 (A Method for Optimal Power Assignment of the Transponder Input Carriers in the Multi-level & Multi-bandwidth System)

  • 김병균;최형진
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권9호
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    • pp.1167-1176
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    • 1995
  • This paper suggests a method for optimal power assignment of the satellite transponder input carriers in the Multi-level & Multi-bandwidth system. The interference and the noise effects analyzed for the optimal power assignment are intermodulation product caused by the nonlinear transponder characteristics, adjacent channel interference, co-channel interference, and thermal noise in the satellite link. The Fletcher- Powell algorithm is used to determine the optimal input carrier power. The performance criteria for optimal power assignment is classified into 4 categories according to the CNR of destination receiver earth station to meet the requirement for various satellite link environment. We have performed mathematical analysis of objective functions and their derivatives for use in the Fletcher-Powell algorithm, and presented various simulation results based on mathematical analysis. Since the satellite link, it is meaningful to model and analyze these effects in a unified manner and present the method for optimal power assignment of transponder input carriers.

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Performance Improvement on MPLS On-line Routing Algorithm for Dynamic Unbalanced Traffic Load

  • Sa-Ngiamsak, Wisitsak;Sombatsakulkit, Ekanun;Varakulsiripunth, Ruttikorn
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1846-1850
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    • 2005
  • This paper presents a constrained-based routing (CBR) algorithm called, Dynamic Possible Path per Link (D-PPL) routing algorithm, for MultiProtocol Label Switching (MPLS) networks. In MPLS on-line routing, future traffics are unknown and network resource is limited. Therefore many routing algorithms such as Minimum Hop Algorithm (MHA), Widest Shortest Path (WSP), Dynamic Link Weight (DLW), Minimum Interference Routing Algorithm (MIRA), Profiled-Based Routing (PBR), Possible Path per Link (PPL) and Residual bandwidth integrated - Possible Path per Link (R-PPL) are proposed in order to improve network throughput and reduce rejection probability. MIRA is the first algorithm that introduces interference level avoidance between source-destination node pairs by integrating topology information or address of source-destination node pairs into the routing calculation. From its results, MIRA improves lower rejection probability performance. Nevertheless, MIRA suffer from its high routing complexity which could be considered as NP-Complete problem. In PBR, complexity of on-line routing is reduced comparing to those of MIRA, because link weights are off-line calculated by statistical profile of history traffics. However, because of dynamic of traffic nature, PBR maybe unsuitable for MPLS on-line routing. Also, both PPL and R-PPL routing algorithm we formerly proposed, are algorithms that achieve reduction of interference level among source-destination node pairs, rejection probability and routing complexity. Again, those previously proposed algorithms do not take into account the dynamic nature of traffic load. In fact, future traffics are unknown, but, amount of previous traffic over link can be measured. Therefore, this is the motivation of our proposed algorithm, the D-PPL. The D-PPL algorithm is improved based on the R-PPL routing algorithm by integrating traffic-per-link parameters. The parameters are periodically updated and are dynamically changed depended on current incoming traffic. The D-PPL tries to reserve residual bandwidth to service future request by avoid routing through those high traffic-per-link parameters. We have developed extensive MATLAB simulator to evaluate performance of the D-PPL. From simulation results, the D-PPL improves performance of MPLS on-line routing in terms of rejection probability and total throughput.

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End-to-End Congestion Control of High-Speed Gigabit-Ethernet Networks based on Smith's Principle

  • Lee, Seung-Hyub;Cho, Kwang-Hyun
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.101-104
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    • 2000
  • Nowadays, the issue of congestion control in high-speed communication networks becomes critical in view of the bandwidth-delay products for efficient data flow. In particular, the fact that the congestion is often accompanied by the data flow from the high-speed link to low-speed link is important with respect to the stability of closed-loop congestion control. The Virtual-Connection Network (VCN) in Gigabit Ethernet networks is a packet-switching based network capable of implementing cell- based connection, link-by-link flow-controlled connection, and single- or multi-destination virtual connections. VCN described herein differ from the virtual channel in ATM literature in that VCN have link-by-link flow control and can be of multi-destination. VCNs support both connection-oriented and connectionless data link layer traffic. Therefore, the worst collision scenario in Ethernet CSMA/CD with virtual collision brings about end-to-end delay. Gigabit Ethernet networks based on CSMA/CD results in non-deterministic behavior because its media access rules are based on random probability. Hence, it is difficult to obtain any sound mathematical formulation for congestion control without employing random processes or fluid-flow models. In this paper, an analytical method for the design of a congestion control scheme is proposed based on Smith's principle to overcome instability accompanied with the increase of end-to-end delays as well as to avoid cell losses. To this end, mathematical analysis is provided such that the proposed control scheme guarantees the performance improvement with respect to bandwidth and latency for selected network links with different propagation delays. In addition, guaranteed bandwidth is to be implemented by allowing individual stations to burst several frames at a time without intervening round-trip idle time.

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고속 라우터를 위한 Drop-tail방식의 공정한 대역할당 알고리즘 (A Fair Drop-tail Bandwidth Allocation Algorithm for High-speed Routers)

  • 이원일;윤종호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6A호
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    • pp.910-917
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    • 2000
  • Because the random early detection(RED) algorithm deals all flows with the same best-effort traffic characteristic, it can not correctly control the output link bandwidth for the flows with different traffic characteristics. To remedy this problem, several per-flow algorithms have been proposed. In this paper, we propose a new per-flow type Fair Droptail algorithm which can fairly allocate bandwidth among flows over a shared output link. By evenly allocating buffers per flow, the Fair Droptail can restrict a flow not to use more bandwidth than others. In addition, it can be simply implemented even if it employs the per-flow state mechanism, because the Fair Droptail only keeps each information of flow in active state.

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링크다운 환경에서 TCP어| 대한 SCTP의 멀티호밍 효과 (Multihoming Effect of SCTP Over TCP in the Link-down Environment)

  • 최용운;이용진
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.73-83
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    • 2009
  • 현재 인터넷에서 사용 중인 연결지향형 트랜스포트 계층 프로토콜은 TCP이다. TCP는 단일 경로 상에서 단일 스트림을 이용하여 통신하기 때문에, 경로상의 링크가 다운되는 경우 통신 불가능이라는 결함을 지니고 있다. 새로운 트랜스포트 계층 프로토콜인 SCTP는 두 개 이상의 경로를 제공하는 멀티호밍(multi-homing) 특성을 갖고 있기 때문에 1차 경로 상의 링크가 다운되는 경우 TCP와 달리 대체 경로를 이용하여 통신이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 링크다운 환경에서 NS-2 시뮬레이션을 이용하여 SCTP의 멀티호밍 효과를 측정하고 분석하였다. 특히 SCTP는 TCP처럼 싱글호밍으로도 사용될 수 있기 때문에 $SCTP_{single-homing}$$SCTP_{multi-homing}$으로 구분하였다. 시뮬레이션에서는, 링크다운 시간, 대역폭, 그리고 RTT(Round Trip Time)를 변화시키면서 TCP와 SCTP의 처리율과 대역폭 이용률을 측정하였다. 링크다운 시간에 따른 비교 결과, $SCTP_{multi-homing}$의 처리율이 TCP의 처리율 보다 평균적으로 18% 우수한 것으로 확인되었다. RTT와 대역폭에 따른 결과는 $SCTP_{multi-homing}$의 처리율이 TCP의 처리율 보다 각각 27%와 9% 우수한 것으보 판명되었다. $SCTP_{single-homing}$과 TCP 사이에는 별다른 성능 차이가 없었다. 종합적으로는 링크다운 환경에서 $SCTP_{multi-homing}$의 성능이 TCP보다 평균 18% 우수하였다. 이 결과는 실제 인터넷 경로 상에서 링크 다운이 발생되는 경우 TCP에 대한 SCTP의 멀티호밍 효과를 추정하기 위한 벤치마크로 사용될 수 있다.

위성 PEP시스템에서 ACM 지원을 위한 적응형 TCP 혼잡제어기법 (Adaptive Congestion Control Scheme of TCP for Supporting ACM in Satellite PEP System)

  • 박만규;강동배;오덕길
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • 최근 위성 통신 시스템은 링크 가용도와 대역폭 효율을 증대시키기 위해 ACM(Adaptive Coding and Modulation) 기술을 사용하고 있지만, PEP(Performance Enhancing Proxy)에서 동작하는 TCP는 ACM 동작에 따라 변경된 물리계층 전송능력을 감지하지 못하고 작아진 BDP (Bandwidth Delay Product) 네트워크에 혼잡을 발생 시킨다. 본 논문에서는 ACM과 PEP를 사용할 때 발생되는 문제점을 극복하여 PEP의 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 이를 위해 ACM기능을 지원하는 물리/MAC(링크)계층 모듈과 전송계층 모듈인 TCP 간에 정보 전달 메시지를 적용하여 물리/MAC(링크)계층의 정보가 TCP에 전달되도록 하여 MODCOD (Modulation and Coding)에 따라 변경되는 물리계층 대역폭을 고려한 적응적인 TCP 혼잡제어를 수행하도록 하였다. 제안한 기법에 대해서 ns-2를 이용한 모의시험 결과 물리계층과 전송계층간의 전송 속도를 적응적으로 정합시킴으로써 네트워크의 혼잡을 미리 방지하고 최적화된 혼잡제어를 수행함으로써 PEP 성능을 향상 시킬 수 있음을 보였다.

단상 계통연계형 태양광 발전 시스템의 직류링크 맥동전압 보상 (DC link Ripple Voltage Compensation of a Single-phase Grid-Connected PV System)

  • 이재근;최종우
    • 전력전자학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.377-387
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    • 2012
  • A single-phase grid-connected PV system is known as suitable for housing of less than 3 kW. The DC link voltage in a single-phase PV system has necessarily twice component of fundamental wave. It makes high THD in the grid current. According to the problem, power quality is lower. Many engineers have studied about this problem. The most simple method is to use low pass filter on DC link voltage control. However it is affected by DC link voltage control bandwidth. If cutoff frequency is reduced to increase the performance of low pass filter, it also lowers DC link voltage control bandwidth. Second method is using band stop filter, it works good on steady state but not good on transient state. This paper proposes the new method for removing ripple voltage to get an exact current reference. It improves the responses on steady state and transient state. The performance was verified through computer simulation using MATLAB and actual experiments.