• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.523-530
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• 2016

We use both theoretical analysis and simulations to study the impact of crosspoint-queued (CQ) buffer size on CQ switch throughput and delay performance under different traffic models, input loads, and scheduling algorithms. In this paper, we present the following. 1) We prove the stability of CQ switch using any work-conserving scheduling algorithm. 2) We present an exact closed-form formula for the CQ switch throughput and a non-closed-form but convergent formula for its delay using static non-work-conserving random scheduling algorithms with any given buffer size under independent Bernoulli traffic. 3) We show that the above results can serve as a conservative guide on deciding the required buffer size in pure CQ switches using work-conserving algorithms such as the random scheduling, under independent Bernoulli traffic. 4) Furthermore, our simulation results under real-trace traffic show that simple round-robin and random work-conserving algorithms can achieve quite good throughput and delay performance with a feasible crosspoint buffer size. Our work reveals the impact of buffer size on the CQ switch performance and provides a theoretical guide on designing the buffer size in pure CQ switch, which is an important step toward building ultra-high-speed switch fabrics.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권3호
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• pp.387-394
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• 2005

IEEE 802.11e를 포함한 IEEE 802.11x의 모든 매체접속제어 부계층은 형태는 다르지만 공통적으로 CP(Contention Period)와 CFP(Contention Free Period) 서비스 기능을 정의하고 있다. 본 논문에서는 현재 여러IEEE 802.11x PCF나 IEEE 802.11e HCCA 상에서 서비스되고 있는 기존 라운드로빈 방식의 폴링 기법을 수정하여 트래픽의 부하가 큰 채널을 선택하여 가중치를 주어 서비스할 수 있는 New-CF 방식을 제안하였다. NS-2로 기존 기법과의 비교를 수행한 시뮬레이션 결과 전체적인 통과율이 상승한 것을 검증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제3권4호
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• pp.344-365
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• 2009

The performance of a tracking system is greatly increased if multiple types of sensors are combined to achieve the objective of the tracking instead of relying on single type of sensor. To conduct the multi-modal tracking, we have previously developed a multi-modal sensor-based tracking model where acoustic sensors mainly track the objects and visual sensors compensate the tracking errors [1]. In this paper, we find a network synchronization problem appearing in the developed tracking system. The problem is caused by the different location and traffic characteristics of multi-modal sensors and non-synchronized arrival of the captured sensor data at a processing server. To effectively deliver the sensor data, we propose a time-based packet aggregation algorithm where the acoustic sensor data are aggregated based on the sampling time and sent to the server. The delivered acoustic sensor data is then compensated by visual images to correct the tracking errors and such a compensation process improves the tracking accuracy in ideal case. However, in real situations, the tracking improvement from visual compensation can be severely degraded due to the aforementioned network synchronization problem, the impact of which is analyzed by simulations in this paper. To resolve the network synchronization problem, we differentiate the service level of sensor traffic based on Weight Round Robin (WRR) scheduling at the routers. The weighting factor allocated to each queue is calculated by a proposed Delay-based Weight Allocation (DWA) algorithm. From the simulations, we show the traffic differentiation model can mitigate the non-synchronization of sensor data. Finally, we analyze expected traffic behaviors of the tracking system in terms of acoustic sampling interval and visual image size.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.73-81
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• 2011

WBAN(Wireless Body Area Network) 기술은 인체 내부 및 외부에 부착한 센서 노드를 무선으로 연결하여 통신할 수 있는 근거리 무선 통신 기술로서 IEEE 802.15.6 TG BAN을 중심으로 물리 계층, 데이터 링크 계층, 네트워크 계층 및 응용 계층 등에서 표준화가 진행되고 있다. WBAN은 응용서비스의 종류에 따라 의료용과 비의료용으로 나눌 수 있다. 의료용 응용서비스의 경우데이터 전송 특징이 주기적이고 전송률이 상이한 의료용 센서를 사용하기 때문에 데이터 전송시 QoS를 보장하기 위하여 GTS 전송방식을 사용한다. 본 논문에서는 WBAN 환경에 적합한 MAC 프로토콜을 제안하였다. 첫 번째 WBAN 기반의 슈퍼프레임 구조와 프리미티브를 제안하였다. 두 번째 WFQ(Weighted Fair Queuing)기반의 GTS 채널 이용률 향상 알고리즘을 제안하였다. 제안한 스케줄링 방식은 i-Game(라운드로빈 스케줄링 방식)과 비교하여 채널 이용률을 향상시키는 것을 알 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.769-777
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• 2003

본 논문에서는 MPEG-1 비디오 스트림이 여러 해상도 수준으로 재생될 수 있도록 디스크 배열에 대한 스트라이핑 기법이 제시된다. MPEG-1 압축 알고리즘에 대한 본 논문의 다단계 엔코딩 기법은 우선 원래의 비디오 스트림을 시간적 차원에서 분할한다. 분할된 서브스트림의 각 프레임은 색상 차원에서 저해상도용 컴포넌트와 잔여 컴포넌트로 다시 분리된다. 멀티미디어 서버는 라운드 로빈 방식으로 서로 다른 컴포넌트의 블록을 디스크에 연속하여 저장한다. 결과적으로 해상도 수준이 낮게 유지될수록 고객에 의해 액세스되는 디스크들의 수가 적어지게 된다. 즉 디스크 배열을 효과적으로 이용하고 동시에 서비스되는 고객들의 수를 최대화하기 위하여 제시된 스트라이핑 기법은 서브스트림의 컴포넌트들을 디스크에 인터리빙하여 저장한다. 제시된 스트라이핑 기법은 서버의 성능을 개선할 수 있으며 이는 시뮬레이션을 통하여 실험적으로 검증되고 분석된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권7_8호
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• pp.352-358
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• 2003

LAN 환경의 웹 서버 클러스터 구조가 각광을 받고 있다. 높은 가용성 및 확장성을 보장하는 웹 서비스를 제공하기 위해 많은 부하의 서비스 요구를 여러 서버에게 효과적으로 나누어 처리할 수 있는 합리적인 스케줄링 기법을 필요로 한다. ONE-IP 스케줄링 기법은 이더넷의 브로드캐스트 메시지에 의해 스케줄링이 분산되도록 하는 전략을 사용한다. 이 기법은 클러스터에 유입되는 패킷의 집중화로 인해 발생 할 수 있는 병목 현상(bottleneck)과 치명적인 오류(Single-point of Failure) 문제를 효과적으로 해결하였으나, 단순한 패킷 스케줄링을 사용하기 때문에 클러스터를 구성하는 서버들 간의 부하 불균형을 가중시키며, 결과적으로 클러스터의 효율성을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 RR ONE-IP 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 서버에 할당되는 부하간에 불균형이 발생하는 문제점을 해결하기 위해 TCP 연결 단위의 스케줄링 전략을 사용하였으며, RR 스케줄링 기법을 도입함으로써, ONE-IP 기법의 장점을 그대로 유지하면서 보다 나은 부하의 균등한 분배로 시스템의 처리능력을 향상시키도록 하였다. 또한, 실험을 수행한 결과 제안한 기법이 기존의 기법에 비해 평균 3.84%의 시스템의 성능 향상을 보였으며, 과부하 발생율에서는 평균 23.5%의 감소를 가져왔음을 보였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제17권6호
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• pp.581-592
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• 2016

WebRTC는 웹과 모바일과 같이 여러 플랫폼에서 세계 최고 수준의 실시간 커뮤니케이션으로 빠르게 성장했다. WebRTC의 현재 기술은 peer와 시그널링 서버에서 사용자가 요청한 많은 양의 큰 스트리밍을 효율적으로 처리하지 못한다. 따라서, 본 논문에서는 동적로드 밸런싱 알고리즘을 사용하여, 데이터 흐름 전달을 제공함으로써 문제를 처리하는 작업을 수행한다. 또한, 사용자가 요청하는 소스를 분석하고 이러한 스트리밍 요청을 로드 밸런싱 구성 요소에 전달한다. 구체적으로 구성 요소는 요청된 리소스와 사용가능한 리소스의 양을 응답 서버에서 결정한 후 스트리밍 데이터를 요청하는 사용자에게 병렬 또는 교대로 전달한다. 이와 같은 방법을 검증하기 위해 네트워크 시뮬레이션 도구 OPNET을 사용하여 로드 밸런싱 알고리즘을 시연 후 우분투 서버에 적용하여 구현한다. 또한 실험을 통해 도출된 결과와 WebRTC의 구현을 비교하여 제안함으로써 기존 방법보다 효율적이고 동적으로 수행되는 지를 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권3호
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• pp.231-246
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• 2006

무선 인터넷 프록시 서버 클러스터에서 부하 분산기는 사용자의 요청을 각 서버로 분산시키는 역할을 한다. 리눅스 가상 서버(LVS: Linux Virtual Server)는 소프트웨어적으로 사용되는 부하 분산기로써 여러 가지 스케줄링 방식들을 지원한다. LVS 스케줄링 방식에는 라운드 로빈 방식, 해슁 기반 방식, 또는 서버와 부하 분산기 사이에서 서버로 연결된 커넥션 개수를 이용하는 방식이 있다. 일부 향상된 방법에서는 각 서버별로 서버의 최고 성능 범위 안에서 허용된 커넥션 개수의 상한값과 하한값을 사전에 결정하여 이를 스케줄링 시에 적용한다. 그러나, 이러한 스케줄링 방법들에서는 서버의 실시간 부하 정보들이 부하 분산에 반영되지 않는다. 본 논문에서는 서버 부하 정보에 기반한 동적 스케줄링 방식을 제안한다. 제안된 방식에서는 부하 분산기가 서버의 실시간 CPU 부하 정보를 바탕으로 가장 적은 부하를 가지는 서버에 새로운 요청을 할당한다. 16대로 구성된 클러스터링 컴퓨터와 정적 컨텐츠(이미지와 HTML)를 가지고 실험을 수행하였다. 실험결과 CPU를 많이 사용하는 요청과 호스트의 성능이 다른 경우에 대하여 종래의 스케줄링 방식보다 성능이 향상됨을 확인하였다.