• 한국통신학회논문지
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• 제28권8B호
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• pp.683-690
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• 2003

In this paper we present a theoretical framework for the network design with delay QoS guarantee to a voice at the packet level. Especially, we propose a method for estimating the bandwidth at the ingress edge routers accommodating the voice connections and data sessions in the next-generation If network. First, we describe network architecture for VoIP (Voice over IP) services in the NGN (Next Generation Network). After that, we propose a procedure for dimensioning the bandwidth at the output port of a router that accommodates voice and data traffic using the non-preemptive queuing system with strict priority service scheme. Via numerical experiments we illustrate the implication of the proposition.

• 지능정보연구
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• 제17권1호
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• pp.1-16
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• 2011

실시간 유비쿼터스 환경은 센서로부터 얻어낸 데이터를 기반으로 상황을 인지하고 사용자에게 적절한 반응을 보이기까지 제한된 시간 내에 모든 것을 처리해야 한다. 전체적인 센서 데이터 처리는 센서로부터의 자료 확보, 상황 정보의 획득, 그리고 사용자로의 반응이라고 하는 과정을 거친다. 즉, 유비쿼터스 컴퓨팅 미들웨어는 입력된 센서 자료 및 데이터베이스 또는 지식베이스로부터 일련의 자료들을 활용하여 상황을 인식하며, 그 상황에 적합한 반응을 하게 된다. 그런데 실시간 환경의 특징 상 센서데이터가 들어오면 각 가용 자원들을 검색하고 그 곳에 있는 미들웨어가 데이터를 처리 할 경우 어느 정도의 대기 시간이 필요한지를 결정해야 한다. 또한 센서 데이터 처리의 우선순위가 높을 때는 미들웨어가 현재 처리중인 데이터를 언제 처리를 중지하고 얼마나 대기시켜야 하는지도 결정해야 한다. 그러나 이러한 의사결정에 대한 연구는 아직 활발하지 않다. 따라서 본 논문에서는 유비쿼터스 미들웨어가 이미 센서 데이터를 처리하고 있고 동시에 새로운 센서 데이터를 처리해야 할 때 각 작업의 최적 대기시간을 계산하고 스케줄링하는 알고리즘을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권9B호
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• pp.1272-1280
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• 2010

대표적 가중치 기반 공정 패킷 스케줄링 방식인 WFQ(weighted Fair Queuing)는 자원의 공정한 배분과 더불어 개별 트래픽 흐름이 요구하는 품질을 보장할 수 있어 RSVP(resource reservation protocol) 라우터에 널리 이용되어 왔다. RSVP는 패킷의 손실 없이 트래픽 흐름의 요구속도와 종단간 지연한계를 보장할 수 있는 자원을 예약하고, WFQ 스케줄러는 예약된 자원을 이용하여 흐름의 품질보장을 실현한다. 그러나 품질 보장형 서비스라 하더라도 실제적으로 몇 %까지의 패킷 손실이 허용된다. 따라서 패킷 손실을 허용하도록 RSVP와 WFQ를 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 패킷 손실을 허용하는 WFQ 방식에 대해 연구하고, 그의 성능을 평가한다. 성능평가 결과 0.4%의 패킷 손실을 허용할 경우 40% 정도의 흐름 수용 능력이 개선되는 효과를 관찰하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.215-217
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• 2005

There are two types of packet loss probabilities used in both the network layer and the physical layer within the wireless transmitter such as a queueing discard probability and transmission loss probability. We analyze these loss performances in order to guarantee Quality of Service (QoS) which is the basic of the future network. The queuing loss probability is caused by a maximum allowable delay time and the transmission loss probability is caused by a wireless channel error. These two types of packet loss probabilities are not easily analyzed due to recursive feedback which, originates as a result at a queueing delay and a number of retransmission attempts. We consider a wireless transmitter to a M/D/1 queueing model. We configurate the model to have a finite-size FIFO buffer in order to analyze the real-time traffic streams. Then we present the approaches used for evaluating the loss probabilities of this M/D/1/K queueing model. To analyze the two types of probabilities which have mutual feedbacks with each other, we drive the solutions recursively. The validity and accuracy of the analysis are confirmed by the computer simulation. From the following solutions, we suggest a minimum of 'a Maximum Allowable Delay Time' for real-time traffic in order to initially guarantee the QoS. Finally, we analyze the required service rate for each type utilizing real-time traffic and we apply our valuable analysis to a N-user's wireless network in order to get the fundamental information (types of supportable real-type traffics, types of supportable QoS, supportable maximum number of users) for network design.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권6B호
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• pp.508-516
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• 2006

무선 네트워크 사용자가 폭발적으로 증가하구 서비스 종류들이 다양해짐에 따라 고 전송률 및 사용자의 QoS(Quality of Service) 보장에 대한 요구가 강화되고 있는 현실이다. 본 논문에서는 이를 위한 해결 방안으로 직교 주파수 분할 다원 접속 시스템 상에서 사용자 QoS 요구사항의 만족을 고려한 주파수 자원 할당 기법을 제안한다. 즉, 본 논문에서는 시간 분할 다원 접속 시스템에서 지연에 민감한 사용자의 QoS 만족을 위하여 송신 기지국과 각각의 사용자들 사이의 통계적인 채널 특성과 더불어 사용자마다의 실시간 큐잉 분석을 고려한 M-LWDF(Modified-Largest Weighted Delay First)를 기반 한 자원할당 기반의 RR(Round Robin) 및 K&H(Knopp&Humblet) 결합 스케줄링을 제안하며, 이를 통해 전체적인 시스템의 전송률 향상과 지연에 민감한 서비스를 요구하는 사용자의 QoS를 만족시킬 수 있다는 점을 확인한다. 또한 제안한 기법을 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에 적용하여 최적의 부 캐리어 할당을 통한 사용자 스케쥴링을 수행한다. 본 논문에서 제안된 기법의 성능을 분석하기 위하여 물리계층의 채널 특성으로부터 구해진 실효 링크 계층 용량을 고려하여 모의실험을 수행하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권2호
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• pp.683-701
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• 2012

IEEE 802.11 standard has achieved huge success in the past decade and is still under development to provide higher physical data rate and better quality of service (QoS). An important problem for the development and optimization of IEEE 802.11 networks is the modeling of the MAC layer channel access protocol. Although there are already many theoretic analysis for the 802.11 MAC protocol in the literature, most of the models focus on the saturated traffic and assume infinite buffer at the MAC layer. In this paper we develop a unified analytical model for IEEE 802.11 MAC protocol in ad hoc networks. The impacts of channel access parameters, traffic rate and buffer size at the MAC layer are modeled with the assistance of a generalized Markov chain and an M/G/1/K queue model. The performance of throughput, packet delivery delay and dropping probability can be achieved. Extensive simulations show the analytical model is highly accurate. From the analytical model it is shown that for practical buffer configuration (e.g. buffer size larger than one), we can maximize the total throughput and reduce the packet blocking probability (due to limited buffer size) and the average queuing delay to zero by effectively controlling the offered load. The average MAC layer service delay as well as its standard deviation, is also much lower than that in saturated conditions and has an upper bound. It is also observed that the optimal load is very close to the maximum achievable throughput regardless of the number of stations or buffer size. Moreover, the model is scalable for performance analysis of 802.11e in unsaturated conditions and 802.11 ad hoc networks with heterogenous traffic flows.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권5호
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• pp.117-124
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• 2008

본 논문은 BcN(Broadband convergence Network)에서 IMS(IP Multimedia Subsystem)기반 멀티미디어 서비스를 제공함에 있어 세션 제어를 담당하는 CSCF(Call Session Control Function)의 호 처리 성능을 분석한 것이다. 지금까지 SIP기반의 음성 서비스의 호/세션 관련된 성능분석은 연구되고 있으나 IMS기반 멀티미디어 서비스의 호 처리 성능 분석에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 M/M/1을 적용한 큐잉 모델과 OPNET 시뮬레이션을 통해 CSCF의 처리 용량과 가입자 수를 변화시키면서 IMS의 세션 설정 절차에 따른 호 설정 지연 시간을 측정하였다. 그 결과 총 사용자의 세션 설정 요구율이 CSCF 처리 용량의 13%이상일 경우에는 급격한 지연 증가가 나타남을 알 수 있었다. 따라서 본 성능 분석을 통해 세션 설정 지연 허용값에 맞는 CSCF의 용량과 가능한 사용자 수를 계산할 수 있을 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.966-976
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• 2008

서비스의 요구 품질을 보장하기 위해서 서비스의 트래픽 흐름 수용에 필요한 네트워크 자원을 예약해야 하며, 이를 위해 자원예약 프로토콜(RSVP)이 도입되었다. 그러나 경로상의 임의 RSVP-라우터가 자원부족으로 트래픽 흐름을 수락할 수 없으면 다른 RSVP-라우터에 아무리 여유자원이 많이 있다 해도 그 흐름을 수용할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서 흐름 경로상의 각 RSVP-라우터에 배분되는 트래픽 흐름의 지연규격을 적응적으로 조정할 수 있는 자원예약 방식을 제안한다. 제안방식에서 RSVP-라우터는 최근에 연구된 일반시각 기반 공정 패킷 스케줄러를 사용한다. 평가 네트워크에 제안된 자원예약 방식을 적용한 결과 기존 방식에 비해 수용 흐름의 수를 최대 90%까지 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권2호
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• pp.10-16
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• 2016

철도 차량 내 전자 장치 연결의 높은 안정성을 위해 제어망은 링크 장애 발생 시에도 장치의 계속된 연결을 지원할 수 있어야 한다. 본 논문은 철도 차량용 이더넷 기반 제어망에서 링 토폴로지 적용 시 링크 장애가 발생하면 노드 위치에 따라 급격한 전송 딜레이 변화가 발생함을 보인다. 이 문제를 해결하기 위해, 장치별 딜레이 증가를 감안한 포워딩 우선순위를 설정하는 기법과 백업용 버스 망을 두어 장애 발생 시 일부 노드를 선택적으로 버스 망으로 스위칭 시키는 토폴로지 스위칭 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가에서, 포워딩 우선순위를 설정하는 기법은 큐잉 딜레이의 보상만 가능하여 제한된 효과를 얻는 반면, 토폴로지 스위칭 기법은 링크 수에 따른 딜레이 증가 측면에 대해 충분한 성능 개선이 있음을 보인다. 또한, 토폴로지 스위칭 기법의 딜레이 성능과 패킷 손실율은 버스 망에 연결된 노드 수에 영향을 받는 것을 보인다.

• 대한교통학회지
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• 제33권5호
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• pp.478-487
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• 2015

본 연구에서는 검지기에서 수집가능한 교통정보를 이용한 대기행렬이론 기반 가변속도제어 운영모형과 그 효과를 제시하였다. 모형분석결과 가변속도제어를 실시할 때 총 지체가 3개 영역으로 나뉘어 발생하며, 총 통행시간의 증감없이 총 지체가 감소하였다. 이와 같은 가변속도제어 모형의 효과는 이론적 분석 후 VISSIM 미시 시뮬레이터를 통하여 검증하였으며, SSAM을 이용한 고위험 상충건수 분석이 이루어졌다. 분석결과 총 지체가 감소한 것으로 나타났으나, 총 통행시간이 동일하고 운전자의 희망통행속도는 가변속도제어 유무와 관계없이 동일하므로 실제 총 지체가 줄어든 것으로 볼 수 없다. 하지만 위 가변속도제어 모형은 자유속도 유지시간을 증가시키고, 속도편차발생 주기를 늘렸다. 이는 반복적인 지정체의 규모와 횟수 저감을 통해, 상하류부 교통류간 속도 차이를 줄여줌으로써 고위험 상충건수를 약 36.0% 저감하는 것으로 나타난다. 즉, 본 연구에서 제시한 가변속도제어값을 이용하여 가변속도제어를 실시할 경우 총 지체를 최소화함으로써 고위험 상충건수를 저감하는 안전성 향상효과를 기대할 수 있다.