• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권6호
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• pp.676-686
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• 2005

네트워크 제공자들뿐만 아니라 인터넷 사용자들도 최선 서비스(best-effort service)를 뛰어 넘어 사용자들 간에 서로 다른 서비스 품질을 받기를 열망하고 있다. 이 논문은 사용자 세션 단위로 차별화 서비스를 제공할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘을 기반으로 확장한 계층적 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘이다. 이 알고리즘의 주 장점은 응용의 타입을 별도로 구분하지 않으면서도 FTP와 같이 대역폭에 민감한 응용뿐만 아니라 VoIP와 같이 지연에 민감한 응용의 품질 차별화를 제공할 수 있다는 점이다. 품질 차별화 서비스를 제공함에 있어서 네트워크 제공자 측면에서 중요한 점은 예측성과 제어성이다. 우리는 수학적 분석과 모의실험 실험을 통해서 제안하는 알고리즘이 예측성과 제어성이 기존의 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘보다 월등히 뛰어남을 보인다. 그럼에도 불구하고 계층적 결손 보완 라운드-로빈 알고리즘의 구현 복잡도는 O(1)이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권5A
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• pp.417-425
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• 2005

KOINONIA는 고속 무선개인네트워크(Wireless Personal Area Network: WPAN) 기술로 개인 영역에서 고속의 데이터 전송과 멀티미디어 트래픽 전송을 지원하기 위해 개발되었다. 마스터와 슬레이브가 스타 토폴로지 형태로 피코넷을 구성한다. 멀티미디어 트래픽의 QoS를 위해 마스터가 슬레이브의 요청을 받아 채널을 할당해주는 TDMA방식의 매체 접근 방법을 사용하는데, 이때 마스터가 각 할당요청에 대해 스케줄링을 하는 방법이 네크워크 전체의 성능에 크게 영향을 끼치게 된다. 따라서 채널을 효율적으로 사용하고 멀티미디어 트래픽의 QoS를 효과적으로 보장하기 위해서는 효율적인 채널 할당 스케줄링 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 슈퍼프레임의 길이와 관계없이 일정 간격으로 채널 타임을 할당할 수 있는 스케줄링 및 CAC(Connection Admission Control) 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 채널 사용과 QoS 측면에서 효과적임을 보였다. 또한 제안한 알고리즘은 기본적인 스케줄링 기법인 WRR(Weighted Round-Robin)에 비해 데이터 특성에 맞게 채널 타임을 할당하므로 채널타임 절약과 더불어 전력소비도 절약할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권6호
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• pp.41-52
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• 2005

무선 환경에서는 유선과 달리 다중 경로 페이딩, 간섭, 신호의 감쇠 등으로 발생되는 에러가 존재하고 있으며, 이러한 무선 채널 에러는 네트워크의 성능을 감소시킨다. 특히, ISM 대역에서 동작하는 IEEE 802.15.3은 무선 채널에러에 많이 노출되어 있다. 본 논문은 네트워크의 성능을 감소시키는 채널에러 환경에서 효율적인 비동기 트래픽의 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 디바이스가 요구하는 시간에 비례하여 채널시간(Channel Time Allocation, CTA)를 할당한다. 또한 디바이스간의 채널에러 상황을 인식하여 에러 상황인 디바이스에게 할당되는 CTA를 회수하여 에러를 겪지 않는 다른 디바이스들에게 CTA를 할당함으로써 네트워크의 전송효율을 높인다. 채널에러 상황에서 복구된 디바이스는 디바이스들 간의 공평성을 유지하기 위해 완전보상 또는 점진적 보상을 통해 CTA를 보상 받는다. 시뮬레이션 결과 제안한 알고리즘은 무선 채널에러 환경에서 기존의 SRPT(Shortest Remain Processing Time) 나 RR(Round Robin)방식에서 제공할 수 없었던 디바이스들의 비례적 공평성을 제공할 수 있으며, 네트워크의 높은 전송 효율을 유지한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권2호
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• pp.147-155
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• 2005

지난 십여년동안 각 세션에게 대역폭을 공평하게 분배하기 위한 많은 연구가 수행되었다. 이 문제에 있어서 가장 중요한 도전은 확장성 있는 구현(scalable implementation)을 실현하면서도 동시에 높은 공평성을 성취하는 것이다. 여기서 높은 공평성이란 작은 시간 구간에 대해서도 대역폭이 공평하게 분배되는 것이다. 불행히도 현존하는 스케줄링 알고리즘들은 확장성 있는 구현에 문제점이 있거나 혹은 공평성이 철저히 낮다는 결점을 갖고 있다. 본 논문에서 우리는 확장성을 잃지 않으면서도 동시에 합리적인 수준의 공평성을 제공하는 패킷 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 결손을 보완하는 계층적 라운드-로빈 알고리즘이다. 계층적 라운드-로빈 알고리즘은 구현 복잡도가 상수 시간인 반면, 성취할 수 있는 공평성은 PGPS(Packet-by-Packet Generalized Processor Sharing) 알고리즘과 비슷함을 보인다. PGPS 알고리즘은 N을 세션 수라고 할 때 정렬된 우선 순위 큐를 사용하기 때문에 O(log N) 구현 복잡도를 가지므로 확장성이 떨어진다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.45-56
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• 2011

WBAN은 사람이 착용하는 옷이나 인체 내부 혹은 외부에 있는 여러 장치들을 상호 연결하여 통신할 수 있는 근거리 무선통신 기술이다. WBAN은 기술 적용 분야에 따라 의료용과 비의료용으로 구분할 수 있으며, 주기적인 특성을 가진 의료용 데이터의 경우 GTS 방식을 사용해서 데이터를 전송하여 QoS를 보장한다. 본 논문에서는 WBAN 슈퍼프레임 구조에서 GTS 방식으로 데이터를 전송시 부족한 GTS 타임 슬롯을 해결하는 알고리즘을 제안한다. 코디네이터는 디바이스의 데이터 전송률에 따라 GTS 타임 슬롯을 가변적으로 할당하며, GTS의 개수가 부족하면 GTS 타임 슬롯을 공유하여 사용하도록 할당한다. 제안한 기법의 성능평가를 위해 지연한도와 처리량을 비교하였다. 즉, WBAN 환경에 적합한 WFQ(Weighted Fair Queuing) 스케줄링을 적용하여 상이한 데이터 전송률을 지원하면서 GTS를 할당하는 방법을 제안하였고, 라운드로빈(Round Robin) 스케줄링 방법과 비교하여 처리량은 증가하면서 최대 지연이 감소함을 알 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권3호
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• pp.277-284
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• 2007

무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network)에서 라우팅 방식은 에너지 효율 측면에서 데이터의 전송량을 줄일 수 있는 클러스터링 방식이 사용된다. 하지만 클러스터링 방식은 클러스터 헤드 노드의 에너지 소모가 많은 문제점이 있다. 클러스터 헤드 노드의 에너지 소모가 많은 문제를 보완하기 위한 방식으로 클러스터 헤드 노드의 재 선출을 통해 에너지 소모를 분산하는 동적 클러스터링(dynamic clustering) 방식이 사용되고 있다. 그러나 동적 클러스터링 방식의 경우 클러스터 헤드 노드를 재선출할 때마다 클러스터 구조가 바뀌게 되며, 이로 인한 에너지 소모가 발생한다. 즉 지금까지 연구된 동적 클러스터링 방식은 많은 에너지를 소모하는 클러스터 헤드 노드 선출 및 클러스터 형성의 셋업(set-up) 과정이 반복적으로 일어나는 문제점이 있다. 따라서 본 논문은 반복적인 셋업의 에너지 소모 문제를 해결하기 위해 클러스터는 고정하고, 클러스터 내의 클러스터 헤드 노드를 Round-Robin으로 선출하는 RRCH(Round-Robin Cluster Header)방식을 제안하였다. RRCH방식은 한번 구성된 클러스터 내에서 각 센서 노드(sensor node)의 지속적이고 균형적인 에너지 소모를 이루어, LEACH방식처럼 셋업 과정이 반복적으로 일어나지 않게 하는 에너지 효율적인 방식이다. 이 제안의 타당성을 모의실험을 통해 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권4B호
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• pp.675-682
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• 2000

본 논문에서는 ATM 네트워크에서 다양한 멀티미디어 트래픽을 효율적으로 전송하기 위해 동적 우선순위 셀 전송 스케쥴링 기법인 AWRR/DT(Adaptive Weighted Round Robin with Delay Tolerance)를 제안하였다. AWRR/DT는 멀티미디어 트랙픽을 지연 특성에 따라 여러 개의 실시간 클래스와 하나의 비실시간 클래스로 분류하고, 각 클래스의 지연 특성과 입력 트래픽의 양을 고려하여 매 사이클마다 해당 클래스에 적절한 가중치(weight)를 할당 하도록 설계되었다. 또한, 제안한 알고리즘은 셀 폐기 메커니즘을 가지고 있어서 순간적인 서비스 품질(QoS:Quality of Service)열화가 계속 연속적으로 이어지는 현상을 줄여준다. AWRR/DT의 성능을 평가하기 위하여, SLAM II를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 기존의 스케쥴링 기법들과 평균 지연 측면에서 비교하였다. 그 결과, 제안한 기법이 실시간 트래픽 클래스의 QoS를 만족하면서도 비실시간 트래픽 클래스의 평균 지연을 감소시키 수 있음을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권5호
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• pp.695-700
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• 2005

공정한 전송률을 보장하고 지연을 줄이기 위해 인터넷상에서 많은 흐름단위 스케줄링 알고리즘이 제안되어졌으며, 효율성이 필요한 공정한 대역폭 할당을 위한 공정큐잉 알고리즘이 설계되었다. 그러나 흐름단위 처리를 기본으로 하는 알고리즘은 전송률 상태, 버퍼 관리, 패킷 스케줄링 등의 기능을 필요로 하며, 이와 같은 복잡성으로 인해 구현하는데 비용이 많이 드는 문제점이 있다. 따라서 본 연구는 효율적인 비용으로 라우터를 구현하기 위해, FM(Flow Number Estimation)를 기반으로 한 CS-FNE(Core Stateless FNE) 알고리즘을 제안하며, 다양한 네트웍 환경과 트래픽 소스를 사용해서 CSFQ(Core Stateless Fair Queueing), FRED(Fair Random Early Detection), RED(Random Early Detection), DRR(Dynamic Round Robin) 등과 같은 알고리즘을 CS-FNE와 함께 평가하였다. 모의 실험 결과로, 본 연구에서 제안된 방식이 다른 알고리즘보다 적절히 공정한 대역폭 할당을 나타내었으며, 흐름단위 기반 큐잉 메커니즘보다 더 단순하고, 쉽게 구현될 수 있음을 보였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권3호
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• pp.22-33
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• 2014

무선 메쉬 네트워크의 표준인 IEEE 802.11s의 매체 접근 방식은 IEEE 802.11e에서 사용되던 EDCA를 기본으로 사용하고, 옵션으로 MCCA를 사용한다. EDCA는 각 트래픽을 네 개의 AC 로 구분하여 차별화된 서비스를 제공하는 기술이고, MCCA는 TDMA 기반의 기술로서 무선 메쉬 라우터 간에 무선 채널의 슬롯을 예약하여 플로우의 대역폭을 보장하는 방식이다. 그러나 MCCA는 이웃 노드와의 대역폭 예약을 통하여 각 플로우들의 요구대역폭과 공정성을 보장할 수는 있지만, 플로우가 멀티미디어 응용의 VBR 트래픽인 경우 예약된 대역폭을 모두 사용하지 못 하고 낭비되는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 MCCA를 사용하는 경우 대역폭이 낭비되는 문제점을 제시하고 이를 효율적으로 개선하여 네트워크 활용도를 높이는 알고리즘인 RSRR (Resource Sharing Round Robin) 스케쥴링을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 NS-2 시뮬레이션을 통하여 기존의 MCCA에서 낭비되던 자원을 효과적으로 사용하여 네트워크 활용도가 향상됨을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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• pp.201-203
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• 2000

VOQ 방법은 입력 큐잉의 저 비용과 출력 큐잉의 고성능이라는 장점을 결합한 효과적인 큐잉방법이다. VOQ를 효과적으로 사용하기 위해서는 셀의 순서를 스케쥴 해주는 스케쥴링 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 기존의 iSlip, RRM의 round-robin based priority 방식을 따르면서 큐의 현재 상태에 따라서 스케쥴링을 달리하는 알고리즘을 제시하였다. 이 알고리즘에서는 큐에 대한 threshold값을 설정하고 큐에 저장하고 있는 셀의 수가 threshold값 보다 클 경우 그 큐의 셀을 연속해서 포워딩 하도록 하였다. 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제시한 알고리즘과 기존의 iSlip 알고리즘과의 성능을 패킷의 지연시간 측면에서 비교해 보았다.