• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권12호
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• pp.3152-3165
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• 2012

Wireless sensor networks (WSN) often employ asynchronous MAC scheduling, which allows each sensor node to wake up independently without synchronizing with its neighbor nodes. However, this asynchronous scheduling may not deal with collisions due to hidden terminals effectively. Although most of the existing asynchronous protocols exploit a random back-off technique to resolve collisions, the random back-off cannot secure a receiver from potentially repetitive collisions and may lead to a substantial increase in the packet latency. In this paper, we propose a new collision resolution algorithm called Transient Coordinator (TC) for asynchronous WSN MAC protocols. TC resolves a collision on demand by ordering senders' transmissions when a receiver detects a collision. To coordinate the transmission sequence both the receiver and the collided senders perform handshaking to collect the information and to derive a collision-free transmission sequence, which enables each sender to exclusively access the channel. According to the simulation results, our scheme can improve the average per-node throughput by up to 19.4% while it also reduces unnecessary energy consumption due to repetitive collisions by as much as 91.1% compared to the conventional asynchronous MAC protocols. This demonstrates that TC is more efficient in terms of performance, resource utilization, and energy compared to the random back-off scheme in dealing with collisions for asynchronous WSN MAC scheduling.

• 대한산업공학회지
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• 제25권2호
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• pp.233-239
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• 1999

With the increase of Internet protocol (IP) packets the performance of routers became an important issue in internetworking. In this paper we examined the matching algorithm in gigabit router which has input queue with virtual output queueing. Port partitioning concept is employed to reduce the computational burden of the scheduler within a switch. The input and output ports are divided into two groups such that the matching algorithm is implemented within each input-output pair group in parallel. The matching is performed by exchanging input and output port groups at every time slot to handle all incoming traffics. Two algorithms, maximal weight matching by port partitioning (MPP) and modified maximal weight matching by port partitioning (MMPP) are presented. MMPP has the lowest delay for every packet arrival rate. The buffer size on a port is approximately 20-60 packets depending on the packet arrival rates. The throughput is illustrated to be linear to the packet arrival rate, which can be achieved under highly efficient matching algorithm.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.388-390
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• 2005

IEEE 802.16은 BWA (Broadband Wireless Access) 시스템의 표준으로 현재 많은 연구와 함께 상용 제품에 대한 연구가 진행중인 분야이다. IEEE 802.16에서는 QoS를 제공하기 위하여 BS (Base Station)와 SS(Subscriber Station)간의 QoS 협상 과정을 정의하고 있으며, BS 및 SS에서의 효율적인 QoS 보장을 위해 4가지의 서비스 클래스를 정의하고 있다. 이러한 서비스 클래스는 UGS, rtPS, nrtPS, 그리고 BE 이다. 하지만 표준에서는 이러한 서비스 클래스를 어떻게 이용할 것인지에 태한 언급이 없으며, 이에 따라 효율적인 packet scheduling에 관한 않은 연구가 진행되어 왔다. 기존 연구에서는 주로 BS에서의 효율적인 scheduling에 초점을 맞추어 연구가 진행되었으며, SS에서의 scheduling에 대한 연구는 거의 되어 있지 않다. 하지만 BS에서 SS에게 대역폭을 할당할 때 GPSS (Grants per subscriber station) mode로 대역폭을 할당한다면 SS에서는 할당 받은 대역폭을 효율적으로 사용하기 위하여 scheduling이 필요하다. 본 논문에서는 SS에서 효율적인 대역폭 사용을 가능하도록 하기 위한 scheduling 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안하는 알고리즘은 SS의 상황에 맞추어서 주어진 대역폭을 보다 더 효과적으로 이용하는데 초점을 맞추고 있다. 성능 명가를 통하여 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해서 보다 더 효율적으로 대역폭을 사용함을 알 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.173-178
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• 2004

개방형 통신망에서 CVR, VBR, UBR, ABR과 같은 다양한 트래픽 관리 및 지연에 관한 연구가 진행되고 있고 특히 ATM망에서는 대역폭 확장 및 트래픽 관리를 통한 망의 효율적이며 유연한 품질 서비스를 제공한다. 이러한 품질 서비스를 제공하기 위하여 트래픽에 보안서비스가 제공되어야 하며 이에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 ATM 보안 그룹에 들어오는 패킷들을 안정성 기준으로 평가하고 등급으로 분류하여 안전한 패킷은 통과시키고 비안전한 패킷은 폐기 또는 마크 패킷으로 통과 시킨다. 본 논문은 스위치에서 마크 패킷을 통과 시킬때 발생하는 패킷 지연에 관한 연구 및 시뮬레이션 시나리오를 제공한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권4호
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• pp.1679-1691
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• 2016

Successive interference cancellation (SIC) is an effective means of multi-packet reception to combat interference at the physical layer. We investigate the joint optimization issue of channel access and power control for capacity maximization in SIC-enabled wireless networks. We propose a new interference model to characterize the sequential detection nature of SIC. Afterward, we formulize the joint optimization problem, prove it to be a nondeterministic polynomial-time-hard problem, and propose a novel approximation approach based on the genetic algorithm (GA). Finally, we discuss the design and parameter setting of the GA approach and validate its performance through extensive simulations.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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• pp.227-230
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• 2014

LTE 3GPP standard defines several QCI (QoS Class Identifier) classes to provide differential QoS, depending on the requirements of different user applications.These QCI values have been characterized in terms of priority, packet loss and delay budget. In spite of the availability of this robust QoS framework in LTE, there is no such scheduling algorithm that has its working principle based on this framework. The responsibility of fulfilling the user requirements, while satisfying the service class requirements is left upon the cellular service provider and it is an open issue at present. To solve this problem, we have proposed a MAC scheduler, which defines the priority of different users based on their bearer specification and provides desired QoS in terms of the achieved throughput through the resource block allocation based on calculated user priority.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.128-131
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• 2006

DiffServ망에서 많이 거론되고 있는 대표적인 스케줄러로 PQ(Priority Queue), WRR(Weighted Round Robin)등의 스케줄러가 연구되어져 있다. 그러나 이러한 스케쥴링 방식들은 약간의 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 PQ와 WRR의 단점을 보완하여 WRR 스케쥴러에 적용이 가능한 스케줄러 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안된 알고리즘은 DiffServ 망에서 각 클래스의 큐 상태를 체크하여 퍼지 이론을 적용한 제어 정책에 따라 WRR 스케쥴러의 가중치를 동적으로 할당하였다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위하여 네트워크 시뮬레이터(NS-2)를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘은 EF 클래스의 패킷 손실률에서 WRR 스케쥴러 방식보다 향상되었으며, AF4 클래스에서는 PQ 방식보다 향상된 결과를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권6A호
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• pp.558-564
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• 2007

무선 성능 향상을 통해 다양한 이동 멀티미디어 서비스 제공을 목표로 하는 3G Long Term Evolution (3G LTE)은 Packet Switching (PS) 도메인에서 VoIP 기반 음성 서비스를 제안하고 있다 패킷 지연과 손실에 민감한 VoIP 트래픽을 PS 도메인을 통해 처리할 경우 기존 3G 시스템의 CS 도메인 기반 음성 서비스와 달리 여러 가지 기술적 어려움이 예상된다. 더욱이 OFDM을 물리계층으로 채택한 3G LTE는 Physical Resource Block (PRB) 단위로 전송 자원을 관리함에 따라 새로운 자원관리 방식 개발도 필요하게 된다. 본 논문에서는 3G LTE 의 VoIP 기반 음성 서비스를 위한 MAC 계층의 PRB 할당 스케줄링 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통한 검증 결과를 보인다. 알고리즘의 핵심은 VoIP 우선 모드를 동적으로 활성화하여 VoIP 서비스의 QoS를 보장하고, 이러한 우선 모드 적용으로 인한 시스템 자원효율성 저하를 최소화하기 위해 우선 모드 지속시간을 적응적 조절하는 것이다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권1호
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• pp.196-204
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• 2013

본 논문에서는 WDRR(Weighted Deficit Round Robin) 기법을 토대로 군사 위성통신망의 QoS를 향상시키기 위한 스케줄링 기법을 제안한다. 제안된 동적 WDRR기법은 통신망 대기열의 패킷의 크기가 커지는 경우 지수이동평균을 이용, 적절한 추가 퀀텀을 부여하여 대기열의 패킷을 효율적으로 전송하는 방법이다. 제안된 알고리즘의 효용성을 증명하기 위해 OPNET Modeler를 이용하여 모의실험환경을 구축하고, 제안된 알고리즘의 신뢰성 및 실시간성을 분석하였다. 이를 통하여, 기존 군사용 위성통신망 스케줄링 기법에 사용되는 WRR(Weighted Round Robin), DRR(Deficit Round Robin), WDRR(Weighted Deficit Round Robin) 등을 비교 분석한 모의실험 결과를 통해 통신망 지연시간과 패킷 손실율에 관한 성능 향상을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권8B호
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• pp.721-729
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• 2004

본 논문에서는 광 버스트 스위칭 네트워크의 코어 노드에 그룹 스케줄링 알고리즘을 적용하여, 전산 모의실험을 통해 그 성능을 측정하였다. 성능 평가를 위해, 다채널 입출력 포트를 갖는 코어 노드에 대하여, 즉시 스케줄링 방식과 비교하였다. 그룹 스케줄링은 노드에 먼저 도착하는 버스트 헤더 패킷의 정보를 이용하여 일정한 시간 창에 스케줄링 될 버스트들을 스케줄링하기 때문에, 전산 모의실험 결과 그룹 스케줄링 방식이 즉시 스케줄링 방식보다 버스트 손실 확률과 채널 이용률이 모두 개선되었으며 부하의 증가에 따라 차이가 더욱 커졌다. 또한, 출력포트에 파장 변환기를 사용한 경우에 대해서도 성능을 측정하였다. 이 경우에는, 그룹 스케줄링 방식과 즉시 스케줄링 방식의 버스트 손실 확률과 채널 이용률 모두 부하 범위 0.1-0.9에서 서로 비슷하게 나타났으나. 파장 변환기의 사용 빈도는 즉시 스케줄링이 그룹 스케줄링보다 약 7배 이상으로 높아, 그룹 스케줄링 방식을 사용하면 보다 경제적인 노드 구조를 구현할 수 있음을 알 수 있었다.