• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권2호
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• pp.203-210
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• 2006

실시간 멀티미디어 응용의 서비스 품질을 보장하는 공평 패킷 스케줄링 알고리즘은 타임스탬프 계산시 사용되는 패킷의 기준시각 측면에서 종료시각 방식과 시작시각 방식으로 나뉜다. 전자는 트래픽 흐름의 예약속도 조정으로 원하는 레이턴시(latency) 값을 얻을 수 있어 IETF (Internet Engineering Task Force) 종합서비스 모델의 품질보장 라우터에 적용되었으나 인터넷 전화와 같이 흐름 속도가 낮지만 우수한 지연특성을 요구하는 트래픽의 경우 심각한 대역폭 손실이 발생하는 문제가 있다. 본 논문에서는 시작시각 방식을 품질보장 라우터에 적용하는 방안을 모색하기 위해 대역폭 및 페이로드(payload) 이용도 측면에서 두 가지 공평 패킷 스케줄링 방식의 성능특성을 비교 분석하였다. 분석결과 대역폭 이용도 측면에서 시작시각 방식이 우수하다는 것이 증명되었고, 모의실험결과 시작시각 방식이 최대 20%까지 높은 페이로드 이용도를 보였다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1225-1230
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• 2015

WBAN을 위한 MAC 프로토콜은 의료용 센서 노드의 가변적인 데이터를 효율적으로 처리하기 위해서 응급상황에서 발생하는 트래픽을 가장 높은 우선순위로 처리하는 CSMA/CA(: Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) 알고리즘을 수행하게 된다. 노드가 전송하는 응급 메시지는 충돌이 발생하게 되고 응급 메시지 재전송으로 인한 전송 지연이 발생할 수 있으며 재전송으로 인한 에너지 낭비를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 개선하기 위해서 우선순위 큐잉을 적용한 CSMA/CA 알고리즘의 경우 MAC 명령어 프레임과 데이터 프레임의 우선순위를 정하여 서로 다른 백오프 파라미터를 적용하고 충돌로 인한 프레임 손실을 최소화하는 알고리즘을 제안하였다. 성능평가 결과 제안한 MAC 프로토콜을 사용했을 때가 IEEE 802.15.6을 사용했을때 보다 충돌 확률이 감소하여 패킷 전송 처리율이 증가하고 패킷 손실량이 감소함을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권3A호
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• pp.223-232
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• 2004

본 논문에서는 이더넷 PON(Passive Optical Network)에서 다중 클래스 서비스를 효율적으로 제공하기 위한 동적 대역 할당 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬은 OLT(Optical Line Terminal)에 존재하는 상위 단계 스케줄러와 ONU(Optical Network Unit)에 존재하는 하위 단계 스케줄러로 구성된다. 계층적 구조 기반의 대역 할당 알고리듬은 대역 할당을 수행하는 스케줄러와 스케줄의 대상이 되는 큐가 거리 상으로 분산되어 있는 이더넷 PON 시스템에서 확장성과 자원의 효율성을 제공할 수 있다. 또한 본 논문에서는 ONU에서 수행하는 하위 단계 대역 할당 알고리듬으로 비례 할당 알고리듬, 최대 요구 우선 할당(Maximum Request First Allocation: MRFA) 알고리듬, 우선 순위 우선 할당(High Priority First Allocation: HPFA) 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬의 성능 평가를 위해 OPNET을 이용하여 IEEE 802.3ah 기반의 이더넷 PON 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 수행하였으며 각 알고리듬의 채널 이용률, 큐잉 지연, 잔여대역 관점에서 성능을 평가하고 분석하였다.

• 전자공학회논문지A
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• 제30A권3호
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• pp.1-15
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• 1993

In this paper, we propose over-reporting avoidance scheme which avoids congestion of network traffics by adjusting managed system's over-reporting, on the OSI network management model which reports events from managed system to managing system. In case of reporting events from managed system to managing system, management traffic concentration occurs, and it causes over-loading on the managing system and congestion on the network. This scheme takes advantage of feedback from managing system to managed system. Managed system transmits event reports as much as maximum event pertime allocated to itself to managing system, and it sets it's management variables to LOCK state and stops event reports as Threshold time is reached. At the time, managing system directs event reports again by using M-set primitive with referring it's status. With this scheme, distributed processing, dynamic network adaptation, convergence of optimal operation point is possible. In addition to it, a fairness is assured. In order to detect characteristics of the Unary feedback over-reporting avoidance scheme. It is observed a control capability of the event reporting and fairness of each nodes through measuring. ThresholdTime value. It is measured a number of mean activating nodes and maintained time of LOCK state according to event reporting load, and also measured lost ratio of management packet, queuing delay in managing system, and goodput to observe effects of general packet load. Binary feedback scheme. Unary feedback overreporting avoidance scheme and raw scheme on the OSI network management system each are compared and analyzed, and finally proved that the scheme proposed in this study performs better.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.84-91
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• 2011

최근 IEEE 802.15.6 을 중심으로 표준화가 진행중인 WBAN (Wireless Body Area Network) 은 인체 내부 혹은 인체로부터 3 미터 이내의 주변에서 일어나는 근거리 무선통신을 목적으로 하는 네트워크이다. 근거리 무선네트워크에서 효과적인 QoS 조절기법과 오디오 및 비디오 데이터를 한정된 대역폭에서의 효율적인 관리는 사용자 뿐 아니라, 통신네트워크의 부하측면에서도 중요한 요소이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6 고속 WBAN 표준에서, 한정된 데이터에 대해 수퍼프레임의 조정을 통해 효율적인 대역관리를 해주는 동적 할당 알고리즘과 가중치 공평 큐잉(WFQ:Weighted Fair Queueing) 알고리즘을 제안한다. 이것은 Quality of Service (QoS)를 기준으로 한 큐잉 알고리즘을 바탕으로 QoS의 질적인 요소에 대해 robust한 성능을 나타내며 공평성을 유지하고 시스템 성능을 최대화하는 효율적인 알고리즘이다. 제안한 알고리즘에 대한 성능평가 결과, 동적 할당을 적용한 경우 전송대역폭은 최대 5배가 확장되었으며, 가중치 공평큐잉을 적용한 경우 throughput은 최대 24.3%가 개선되고, delay bound 문제가 해결됨을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.777-781
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• 2004

This paper presents an algorithm for multichannel slotted-ring topology medium access protocol (MAC) using in wavelength division multiplexing (WDM) networks. In multichannel ring, there are two main previously proposed architectures: Tunable Transmitter - Fixed Receiver (TTFR) and Fixed Transmitter - Tunable Receivers (FTTR). With TTFR, nodes can only receive packets on a fixed wavelength and can send packets on any wavelengths related to destination of packets. Disadvantage of this architecture is required as many wavelengths as there are nodes in the network. This is clearly a scalability limitation. In contrast, FTTR architecture has advantage that the number of nodes can be much larger than the number of wavelength. Source nodes send packet on a fixed channel (or wavelength) and destination nodes can received packets on any wavelength. If there are fewer wavelengths than there are nodes in the network, the nodes will also have to share all the wavelengths available for transmission. However the fixed wavelength approach of TTFR and FTTR bring low network utilization. Because source node with waiting data have to wait for an incoming empty slot on corresponding wavelength. Therefore this paper presents Tunable Transmitter - Tunable Receiver (TTTR) approach, in which the transmitting node can send a packet over any wavelengths and the receiving node can receive a packet from any wavelengths. Moreover, the self-similar distributed input traffic is used for evaluation of the performance of the proposed algorithm. The self-similar traffic performs better performance over long duration than short duration of the Poison distribution. In order to increase bandwidth efficiency, the Destination Stripping approach is used to mark the slot which has already reached the desired destination as an empty slot immediately at the destination node, so the slot does not need to go back to the source node to be marked as an empty slot as in the Source Stripping approach. MATLAB simulator is used to evaluate performance of FTTR, TTFR, and TTTR over 4 and 16 nodes ring network. From the simulation result, it is clear that the proposed algorithm overcomes higher network utilization and average throughput per node, and reduces the average queuing delay. With future works, mathematical analysis of those algorithms will be the main research topic.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권1호
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• pp.111-120
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• 2006

본 논문에서는 유무선 통합을 위한 광대역 액세스 망의 연결을 지원하는 파장 분할 다중화 (Wavelength Division Multiplexing; WDM) 메트로(metro) 망을 위한 노드 구조를 제안한다. 또한 노드 구조의 기능과 망 요구 사항을 고려한 매체 접근 제어 (Medium Access Control; MAC) 프로토콜을 제안하고 성능을 비교, 평가한다. 광통신 백본 망과 액세스 망사이의 병목현상을 해결하기 위하여 WDM 서브 캐리어 다중화 기술, 광소자 기술 등을 살펴보고 고비용 자원에 해당하는 파장 채널의 공유를 위한 액세스 노드 구조를 제안한다. 또한 제안된 기능 모델을 이용하여 기존 SS (Source-Stripping) MAC 프로토콜을 분석하고 슬롯 재사용성을 높이기 위한 DS+SS (Destination-Stripping and Source-Stripping)와 DS+IS(Destination-Stripping and Intermediate-Stripping) MAC 프로토콜을 제시한다. 제안된 프로토콜은 다른 파장 그룹의 목적지 노드로 슬롯이 전송되는 경우에 목적지에 따라서 슬롯의 제거를 중간 액세스 노드나 근원지 노드에서 수행한다. 따라서 전송된 슬롯의 불필요한 망 순환을 줄임으로써 슬롯 재사용성이 증가한다. 슬롯 재사용성에 의한 대역 효율성과 노드의 최대 처리율을 예측하기 위하여 수치적 분석을 수행하며 네트워크 시뮬레이션을 통하여 처리율 검증과 전송 지연, 전송 공정성 등의 다양한 성능 파라미터를 기존 프로토콜과 비교 평가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.618-636
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• 1997

DQDB(Distributed Queue Dual Bus) protocol, the IEEE 802.6 standard protocol for metropolitan area networks, does not fully take advantage of the capabilities of dual bus architecture. Although fairness in bandwidth distribution among nodes is improved when using so called the bandwidth balancing mechanism, the protocol requires a considerable amount of time to adjust to changes in the network load. Additionally, the bandwidth balancing mechanism leaves a portion of the available bandwidth unused. In a high-speed backbone network, each node may act as a bridge/ router which connects several LANs as well as hosts. However, Because the existence of high speed LANs becomes commonplace, the congestionmay occur on a node because of the limitation on access rate to the backbone network and on available buffer spaces. to release the congestion, it is desirable to install some congestion control algorithm in the node. In this paper, we propose an efficient congestion control mechanism and fair and waster-free MAC protocol for dual bus network. In this protocol, all the buffers in the network can be shared in such a way that the transmission rate of each node can be set proportional to its load. In other words, a heavily loaded node obtains a larger bandwidth to send the sements so tht the congestion can be avoided while the uncongested nodes slow down their transmission rate and store the incoming segments into thier buffers. this implies that the buffers on the network can be shared dynamically. Simulation results show that the proposed probotol significantly reduces the segment queueing delay of a heavily loaded node and segment loss rate when compared with original DQDB. And it enables an attractive high throughput in the backbone network. Because in the proposed protocol, each node does not send a requet by the segment but send a request one time in the meaning of having segments, the frequency of sending requests is very low in the proposed protocol. so the proposed protocol signigificantly reduces the segment queuing dely. and In the proposed protocol, each node uses bandwidth in proportion to its load. so In case of limitation of available buffer spaces, the proposed protocol reduces segment loss rate of a heavily loaded node. Bandwidth balancing DQDB requires the wastage of bandwidth to be fair bandwidth allocation. But the proposed DQDB MAC protocol enables fair bandwidth without wasting bandwidth by using bandwidth one after another among active nodes.