• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.4016-4027
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• 2014

Understanding network latency is important for providing consistent and acceptable levels of services in network-based applications. However, due to the difficulty of estimating applications' network demands and the difficulty of network latency modeling the management of network resources has often been ignored. We expect that, since network latency repeats cycles of congested states, a systematic classification method for network status would be helpful to simplify issues in network resource managements. This paper presents a simple empirical method to classify network status with a real operational network. By observing oscillating behavior of end-to-end latency we determine networks' status in run time. Five typical network statuses are defined based on a long-term stability and a short-term burstiness. By investigating prediction accuracies of several simple numerical models we show the effectiveness of the network status classification. Experimental results show that around 80% reduction in prediction errors depending on network status.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.113-119
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• 2019

최근 상용화된 5G 이동통신의 주요한 특징은 High Data Rate와 Connection Density 그리고 Low Latency로 대표할 수 있는데, 이중 기존 4G와 가장 차별되는 특징은 Low Latency로 다양한 새로운 서비스 제공의 기반이 될 것이다. 이러한 특징을 활용한 서비스로는 AR, 자율주행 등이 검토되고 있으며 관련표준에서도 5G Network Latency 논의를 진행하고 있다. 그러나 서비스 관점의 E2E Latency 논의는 많이 부족한 것이 사실이다. 5G에서 Low Latency를 달성을 위한 최종목표는 RTD 기준 Air Interface 1ms 달성으로 이는 '20년 초 Rel-16을 통한 URLLC(Ultra-reliable Low Latency Communications)를 통해 가능하며, 추가적으로 MEC(Moble Edge Computing)를 통한 Network latency 감소도 연구 중이다. 전체 5G E2E Latency는 5G Network 관련 외에도 다양한 요인이 존재하는데, 주요 요인으로는 5G Network과 서비스 제공을 위한 IDC Server 사이의 경로에 놓인 선로/장비 Latency, 단말 App과 Server 내 서비스 처리를 위한 Processing Latency 등이 존재한다. 한편, 서비스 초기 Setup을 위한 Latency와 서비스가 지속 중인 경우의 Latency를 구분하여 세부 서비스 요구사항에 대하여 연구하는것도 필요한데, 이를 위해 본 논문에서는 서비스 초기 Setup과 관련하여 다음과 같은 세가지 요인에 대하여 검토를 진행하였다. 첫째로 (1) Data호 Setup시에 발생 가능한 Latency, 둘째 전력 효율화를 위한 (2) CRDX On/Off에 따른 영향, 마지막으로 (3) H/O가 발생되는 경우에 Latency에 대하여 Latency에 미치는 영향을 실험과 분석을 제시했다. 이를 통해 우리는 Low Latency가 필요한 서비스의 초기 Setup시에 Latency와 관련된 서비스 요구사항 및 기획에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• ETRI Journal
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• 제42권5호
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• pp.721-733
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• 2020

Recently, there is an increasing demand for ultra-low-latency (ULL) services such as factory automation, autonomous driving, and telesurgery that must meet an end-to-end latency of less than 10 ms. Fifth-generation (5G) New Radio guarantees 0.5 ms one-way latency, so the feasibility of ULL services is higher than in previous mobile communications. However, this feasibility ensures performance at the radio access network level and requires an innovative 5G network architecture for end-to-end ULL across the entire 5G system. Hence, we survey in detailed two the 3rd Generation Partnership Party (3GPP) standardization activities to ensure low latency at network level. 3GPP standardizes mobile edge computing (MEC), a low-latency solution at the edge network, in Release 15/16 and is standardizing time-sensitive communication in Release 16/17 for interworking 5G systems and IEEE 802.1 time-sensitive networking (TSN), a next-generation industry technology for ensuring low/deterministic latency. We developed a 5G system based on 3GPP Release 15 to support MEC with a potential sub-10 ms end-to-end latency in the edge network. In the near future, to provide ULL services in the external network of a 5G system, we suggest a 5G-IEEE TSN interworking system based on 3GPP Release 16/17 that meets an end-to-end latency of 2 ms.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.201-208
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• 2005

사용자가 요청한 서비스의 품질을 보장하기 위해서는 고려해야 할 요소가 많이 있으나, 그 중에서 가장 중요한 요소는 응답시간을 사용자에게 투명하게 제공할 수 있어야 한다. 서비스 응답시간을 측정하기 위해서는 네트워크 지연시간(network latency), 시스템에서의 지연시간(system latency), 소프트웨어 구성요소 지연시간(software component latency)을 측정하여야 한다. 본 논문에서는 네트워크 지연시간에 대하여 모델링을 수행하고, 패킷 손실이 지연시간에 미치는 영향에 대하여 분석을 수행하였다. 또한 NS-2 (Network Simulator)를 이용하여 제시한 수식의 유용성을 제시하기 위해서 시뮬레이션을 수행하였다. 이러한 연구는 서비스제공자와 사용자가 SLA (Service Level Agreement)의 체결 시에 응답시간을 보장해 줄 수 있는 방안의 제시가 가능하다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권5C호
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• pp.361-370
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• 2008

여러개의 프로세서와 IP들로 이루어진 MPSoC 시스템은 모듈간 통신을 위해 NoC가 지원되어야 한다. NoC는 스위치의 추가만으로 시스템을 쉽게 확장할 수 있는 장점을 가지고 있으나, 시스템의 복잡도가 증가함에 따라 NoC를 구성하는 스위치의 수가 증가하게 되며, 증가된 스위치로 인해 전체 시스템 면적과 데이터 전송 latency가 증가하게 된다. 본 논문에서는 network interface를 공유하여 시스템에서 요구되는 스위치의 수를 감소시켜 전체 시스템의 면적 및 데이터 전송 latency를 감소시키는 방안을 제시한다. Network interface에 연결된 모듈간 버퍼를 공유하는 방식을 사용하여 network interface의 면적을 감소시켰다. 실험결과 스위치 수 및 network interface의 면적감소로 인해 전체 시스템의 면적은 기존에 비해 평균 46.5% 감소하였으며, 데이터 latency는 평균 17.1% 감소하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.79-81
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• 2009

NEMO는 노드가 아닌 네트워크의 이동성을 지원하는 기술로써, 이동 네트워크 내의 모든 노드들에게 세션 연결성을 보장한다. 하지만 NEMO 기본 지원 프로토콜은 높은 핸드오버 지연을 초래하므로, VoIP와 같은 실시간 서비스에는 부적합하다. 이러한 핸드오버 지연을 줄이기 위한 방안 중의 하나인 FNEMO는 기존의 NEMO와 FMIPv6를 결합하여 핸드오버 시 발생하는 지연을 감소시켜 빠른 핸드오버를 지원한다. 본 논문에서는 FNEMO의 이종망간/동종망간 핸드오버를 비교/분석하고, 핸드오버 지연을 줄이기 위한 방안을 제안한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제4권4호
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• pp.133-144
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• 2008

Clusters have become a popular alternative for building high-performance parallel computing systems. Today's high-performance system area network (SAN) protocols such as VIA and IBA significantly reduce user-to-user communication latency by implementing protocol stacks outside of operating system kernel. However, emerging parallel applications require a significant improvement in communication latency. Since the time required for transferring data between host memory and network interface (NI) make up a large portion of overall communication latency, the reduction of data transfer time is crucial for achieving low-latency communication. In this paper, Eager Data Transfer (EDT) mechanism is proposed to reduce the time for data transfers between the host and network interface. The EDT employs cache coherence interface hardware to directly transfer data between the host and NI. An EDT-based network interface was modeled and simulated on the Linux-based, complete system simulation environment, Linux/SimOS. Our simulation results show that the EDT approach significantly reduces the data transfer time compared to DMA-based approaches. The EDTbased NI attains 17% to 38% reduction in user-to-user message time compared to the cache-coherent DMA-based NIs for a range of message sizes (64 bytes${\sim}$4 Kbytes) in a SAN environment.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.227-237
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• 2019

Ultra-low latency control is one of the characteristics of 5G cellular network services, which means that the control loop is handled in milliseconds. To achieve this, it is necessary to identify time delay factors that occur in all components related to CPS control loop, including new 5G cellular network elements such as MEC, and to optimize CPS control loop in real time. In this paper, a novel CPS architecture for ultra-low latency control of CPS is designed. We first define the ultra-low latency characteristics of CPS and the CPS concept model, and then propose the design of the control loop performance monitor (CLPM) to manage the timing information of CPS control loop. Finally, a case study of MEC-based implementation of ultra-low latency CPS reviews the feasibility of future applications.

• 전자통신동향분석
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• 제34권6호
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• pp.108-122
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• 2019

Ultra-low latency networking is a technology that reduces the end-to-end latency related to transport time-sensitive or mission-critical traffic in a network. As the proliferation of the fourth industrial revolution and 5G mobile communications continues, ultra-low latency networking is emerging as an essential technology for supporting various network applications (such as industrial control, tele-surgery, and unmanned vehicles). In this report, we introduce the ultra-low-latency networking technologies that are in progress, categorized by application area, and examine their up-to-date standard status.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권8호
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• pp.3025-3047
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• 2021

This paper presents the latest Ethernet standardization of in-vehicle network and the future trends of automotive Ethernet technology. The proposed system provides design and optimization algorithms for automotive networking technology related to AVB (Audio Video Bridge) technology. We present a design of in-vehicle network system as well as the optimization of AVB for automotive. A proposal of Reduced Latency of Machine to Machine (RLMM) plays an outstanding role in reducing the latency among devices. RLMM's approach to real-world experimental cases indicates a reduction in latency of around 41.2%. The setup optimized for the automotive network environment is expected to significantly reduce the time in the development and design process. The results obtained in the study of image transmission latency are trustworthy because average values were collected over a long period of time. It is necessary to analyze a latency between multimedia devices within limited time which will be of considerable benefit to the industry. Furthermore, the proposed reliable camera and video streaming through optimized AVB device settings would provide a high level of support in the real-time comprehension and analysis of images with AI (Artificial Intelligence) algorithms in autonomous driving.