다양한 무선 통신 서비스의 등장으로 주파수 자원의 수요가 급증하여 스펙트럼 이용 효율을 극대화하기 위한 새로운 기술 개발의 필요성이 대두되고 있으며, 이에 대한 기술로 Cognitive Radio (CR) 기술이 주목받고 있다. CR 기술은 선택된 주파수 대역에 최적의 QoS를 제공하기 위해서는 먼저 주파수 환경에 적응성을 갖는 스펙트럼 센싱 (Spectrum Sensing) 기술이 필요하며, CR 기술이 적용된 무선 브로드밴드 네트워크 (AWBN : Adaptive Wireless Broadband Network) 모듈은 최근 각광받고 있는 방통융합 솔루션의 Hot Issue인 QoS 보장 홈네트워크 기반의 멀티미디어 전송(TV Portal Service)용 네트워크에 최적화된 솔루션으로 활용될 것으로 기대하고 있을 뿐만 아니라, IEEE 802.22 그룹에서 연구되고 있는 비어있는 TV 대역 및 마이크로폰 대역에 활용될 뿐만 아니라, 기존의 Mobile WiMax에 의한 브로드밴드 네트워크에도 활용 가능하다. 본 고에서는 IEEE 802.22/16d 시스템 규격에 의해 개발된 AWBN 시스템 개발 내용을 기술한다.
High-rate wireless personal area network (HR-WPAN) has been standardized by the IEEE 802.15.3 task group (TG). To support multimedia services, the IEEE 802.15.3 TG adopts a time-slotted medium access control (MAC) protocol controlled by a central device. In the time division multiple access (TDMA)-based wireless packet networks, the packet scheduling algorithm plays a key role in quality of service (QoS) provisioning for multimedia services. In this paper, we propose an adaptive cross-layer packet scheduling method for the TDMA-based HR-WPAN. Physical channel conditions, MAC protocol, link layer status, random traffic arrival, and QoS requirement are taken into consideration by the proposed packet scheduling method. Performance evaluations are carried out through extensive simulations and significant performance enhancements are observed. Furthermore, the performance of the proposed scheme remains stable regardless of the variable system parameters such as the number of devices (DEVs) and delay bound.
무선 매시 네트워크는 무선 노드 간에는 다중 홉 라우팅을 통해 통신을 하며 인터넷과 연결된 게이트웨이를 통해 인터넷과 연결되는 네트워크이다. 이러한 네트워크는 부분적으로 기존 무선 접근 네트워크의 유선 백본 역할을 수행할 수 있어서, 다양한 응용이 가능한 확장 가능한 네트워크이다. 본 논문에서는 무선 매시 네트워크 환경에서 소프트웨어 정의 네트워킹 기술을 이용하여 QoS를 지원하는 기법을 설계한다. 제안 기법에서는 무선 매시 라우터의 자원 제약적인 상황을 고려하여 비용 효율적이고 상황 적응적인 QoS 지원 기법을 설계한다. 제안 기법은 QoS 지원 기법을 차별 서비스와 통합 서비스로 구분하여 설계하고, 소프트웨어 정의 네트워킹 기술인 오픈플로우 프로토콜을 이용하여 MPLS 기법과 RSVP를 통해 각각의 상황에 적합한 모델을 제시한다. 제안 기법의 타당성 검증을 위해 다양한 QoS 메트릭들에 대한 성능 평가 모델을 제시하였으며 제안 기법이 제시하는 QoS 지원 기법이 비용 효율적으로 동작하는 지를 제시한다.
다양한 유형의 사용자 패킷들이 다중화 되어 사용자 단말(RCST, Return Channel via Satellite Terminal)들에게 전달되는 위성 포워드링크에서 패킷들 간의 중요도에 따른 QoS 보장은 매우 중요하다. 특히 강우와 같은 기상상태에 따라 무선 채널 상태가 변화하는 위성망의 경우에는 가용 대역폭을 고려하면서 QoS가 보장 되도록 패킷을 처리해야 한다. DVB-S2에서는 강우감쇠에 대한 대책으로서 적응형 부호 및 변조(Adaptive Coding and Modulation, ACM) 기법을 사용하여 전송효율을 증가시킨다. 하지만 위성링크의 전송 지연시간이 크기 때문에, RCST들이 피드백 하는 리턴채널 데이터를 기반으로 전송모드를 결정하는 ACM 기법을 효율적으로 적용하기 위해서는 채널 예측 알고리즘이 필요하다. 이에 본 논문에서는 RCST가 피드백 하는 강우감쇠 값 데이터와 미리 저장된 참조데이터를 이용하여 위성 링크의 채널을 예측하는 알고리즘 및 QoS와 공평성을 동시에 보장하는 스케줄링 기법을 제안한다. 성능평가 결과 제안하는 알고리즘이 채널을 정확히 예측함은 물론 QoS를 보장하면서 동시에 각 RCST들 간의 사용 대역폭의 공평성을 지원함을 보였다.
In vertically overlaid cellular systems, a temporary traffic concentration can occur in a hot-spot area, and this adversely affects overall system capacity. In this paper, we develop an adaptive hot-spot operating scheme (AHOS) to mitigate the negative effects from the nonuniform distribution of user location and the variation in the mixture of QoS requirements in orthogonal frequency division multiple access downlink systems. Here, the base station in a macrocell can control the operation of picocells within the cell, and turns them on or off according to the system overload estimation function. In order to determine whether the set of picocells is turned on or off, we define an AHOS gain index that describes the number of subcarriers saved to the macrocell by turning a specific picocell on. For initiating the picocell OFF procedure, we utilize the changes in traffic concentration and co-channel interference to the neighboring cells. According to computer simulation, the AHOS has been proved to have maximize system throughput while maintaining a very low QoS outage probability under various system scenarios in both a single-cell and multi-cell environments.
End-to-end congestion control mechanism have been critical to the robustness and stability of the Internet. Most of today's Internet traffic is TCP, and we expect this to remain so in the future. TCP/IP is the intermediate transport layer candidate for today's applications. TCP uses an adaptive window-based flow control. The congestion avoidance and control algorithms deployed by TCP aims at using the available network bandwidth. This paper compares different congestion control policies, and proposes the new design mechanism for future public networks
Journal of information and communication convergence engineering
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제15권1호
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pp.28-36
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2017
The medium access control (MAC) protocol based on dynamic time division multiple access/time division duplex (TDMA/TDD) is responsible for random access control and radio resource allocation in dynamic traffic environments. These functions of random access and resource allocation are very important to prevent wastage of resources and improve MAC performance according to various network conditions. In this paper, we propose new random access and resource allocation schemes to guarantee quality of service (QoS) and provide priority services in a dynamic TDMA/TDD system. First, for the QoS guarantee, we propose an adaptive random access and resource allocation scheme by introducing an access probability. Second, for providing priority service, we propose a priority-based random access and resource allocation scheme by extending the first adaptive scheme in both a centralized and a distributed manner. The analysis and simulation results show that the proposed MAC protocol outperforms the legacy MAC protocol using a simple binary exponential backoff algorithm, and provides good differential performance according to priorities with respect to the throughput and delay.
본 논문은 real-time 어플리케이션들을 위한 보나 효과적이고 효율적으로 ant-like mobile agent들이 QoS metrics를 고려하여 네트워크상에서 목적지까지 가장 최적화된 route을 찾는 Ant 알고리듬을 바탕으로 한 QoS 라우팅 알고리듬에서의 route 선택 강화 계산방법을 제시한다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시하는 방법이 기존의 방법보다 delay jitter와 bandwidth를 우선으로 하는 real-time application에 대한 가장 최적화된 route을 보다 효과적이고 보다 네트워크 환경에 적응적으로 찾아내는 것을 확인하였다.
TPS(Triple Play Service)를 통한 IP-TV,인터넷, 전화 등이 통합되는 추세에서, IPv6 상용네트워크가 수 년 안에 구축될 필연성을 공감하고 있다. 그러나 [1] 현재 IP-TV 서비스에서 Delay, Jitter,전송장애등 QoS에 대한 사용자 불만이 계속 발생하고 있다. 또한 현재 서비스중지 (DoS : Denial of Service)를 유발하는 [2] 인터넷 침해 사고가 월 평균 2157건 이상 발생하는 등, Security Issue의 증가 문제가 지속 되고 있다. IPv4/IPv6 듀얼 스택 멀티 캐스트 네트워크를 구현하여, 라우팅, 멀티캐스트(PIM-SM), QoS, Security 이슈에 대한, 최적의 방안을 도출하여, 라우팅 구현시 IPv6 라우팅 프로토클 간에 재분배(Redistribution) 장애 해결책, IPv6 특성에 따른 멀티캐스트 그룹주소 지정시의 장애대책을 제시하였고, QoS 에서는 기존의 QoS 정책의 문제점과 IPv6의 고유한 패킷 구조의 장점을 활용한 Adaptive QoS 방법을 제시하고, IPv6 멀티캐스트 서비스 중지 공격 유형을 정의하여, 최적화된 IPv6 멀티캐스트 구성 모델을 제시 하였다. 결론적으로 구현된 시스템에서 IPv6 패킷 분석을 통해서 최적화된 경로 통신 및 차별화된 IPv6 패킷의 QoS 방안을 제시하였으며, 서비스 중지공격을 대응하는 Security 보장성을 갖고 있음을 검증하여, 향후 상용화된 IPv4/IPv6 네트워크 구현을 위한 최적화 방안을 제시 하였다.
현대의 멀티미디어 서비스는 무선 환경 같은 여러 형태의 단말에게 동시에 서비스를 제공하고 있다. 그러나 이러한 서비스를 제공하기 위해서는 각 환경에 맞는 QoS를 제공하는 것이 먼저 선행 되어야 한다. 본 연구는 데이터의 전송에 대한 효율성을 높이기 위한 방법을 제안한다. 전송 방법을 TCP와 UDP로 구분하여 전송량에 따라 적응적인 전송 알고리즘을 기술한다. 또한, 계층화된 데이터의 중복 전송을 통하여 데이터의 전송 효율을 높이는 방법에 대해서 설명한다. 제안 되어진 멀티미디어 시스템의 성능을 입증하기 위하여 적응형 MPEG 시스템을 설계하고, 실험을 통해서 우수성을 증명한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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