• 한국통신학회논문지
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• 제28권8B호
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• pp.699-706
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• 2003

본 논문은 국내 ATM망을 대상으로 실시간 VBR 트래픽을 측정하고 그의 특성을 분석하여 기존의 연구에서 ATM VBR 특성이 2-상태 MMPP 모델 기반의 On-Off 특성을 갖는다는 이론의 적합성을 검증한 것으로 분석 결과 국내 ATM 망의 VBR 트래픽 특성은 2-상태 MMPP 모델을 따르지 않으며 On 구간의 도착율 (λ$_1$)은 협약 대역폭 주기 중심에서 0.93~0.96의 확률로 도착하는 거의 결정적(Deterministic) 특성을 가지고, On 구간에서 Off 구간의 천이율 (T$_1$) 및 Off 구간에서 On구간의 천이율(T$_2$)은 마코브 체인의 특성을 따르지 않는 단순 랜덤 변수의 특성을 갖는 것으로 검증되었다. 따라서, 국내 ATM망의 VBR 특성은 MMPP 모델로 표현할 수 없으며 일반적인 On-Off 모델로 표현되어야 함을 확인하였다. 본 연구 결과는 실질적인 ATM망 서비스 회선 트래픽을 대상으로 측정, 분석, 검증한 것이므로 국내 ATM망에 적용하기 위한 모든 장치 및 네트워크 설계에 이 결과가 사용될 수 있으며 국내 ATM망에 적용된 트래픽 관리 기능을 사용하는 모든 ATM망의 트래픽 모델로 사용할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.2836-2849
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• 1996

Over ATM network, variable bit rate(or VBR) traffic is allowed. Control of VBR traffic is allowed. Control of VBR traffic becomes difficult if it is bursty. VBR video traffic becomes so much bursty during intra frame period that much cell loss would occur when satistical multiplexed in ATM swich. To aviod cellloss, extra communication resources should be allocated, which reduces the capability of an ATM channel. In this paper, we propose two methods which enable a channel limited in resources to serve more VBR MPEG video bit streams. Firstly, we could redue the bitrate fluction of a statiscally multiplexed bundle of VBR video bit streams by reducing the number of intra frames overlapped at the same frame period. This method can be used in ATM switch which controls multiple video sources. Secondary, in two layer enoding, statistical multiplexing gains can be icreased by letting peak bit rate durations of both layers not be overlapped. This results in more smooth traffic. The performance of proposed methods are demonstrated by a proposed calculation method of statistical multiplexing gains(or SMGs.) The proposed SMG is based on both delay and cell loss QoS requirements at the same time.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권3호
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• pp.54-64
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• 1998

In this paper, a cell scheduling algorithm is proposed to satisfy the service requirements of CBR, VBR traffics. Particularly, inthe proposed algorithm an ABR traffic which is not included in the conventional cell schedulaing algorithm is treated as one kind of traffic types. The algorithm of RT-VBR and NRT-VBR traffic such that the service requrements of RT-VBR and NRT-VBR traffic are satisfied. The proposed algorithm dynamically schedules cells in a real time by considerin the current traffic conditions. The simulation of the proposed algorithms such as WRR or DWRR in terms of the mean delay time and the maximum queue length.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권9A호
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• pp.1285-1294
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• 1999

본 논문에서는 위상 ATM 네트워크에서 장거리 의존성(Long-Range Dependent) VBR 트래픽이 존재할 경우에 있어서 ABR 서비스를 통한 비디오 트래픽의 성능에 대하여 고찰하였다. 인터넷을 이용하는 트래픽 중 압축/부호화된 비디오 트래픽이 급증하고 있는 가운데 제한된 네트워크 자원을 이용하여 이러한 비디오 트래픽들의 효과적인 전송을 위한 연구가 다각적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 ATM 네트워크에서 ABR 서비스를 이용한 비디오 서비스 전송에 대해, 특별히 갈수록 무선 통신을 이용한 서비스가 확산되고 있는 것을 고려하여 위성 ATM 네트워크 환경에서 여러 문제점들을 고찰하였다. ATM 포럼에서 제정된 서비스들 중에 비디오 트래픽 전송을 위해 CBR 혹은 VBR 서비스가 있지만, 데이터 서비스를 우선으로 하는 ABR 서비스는 약간의 대역폭, 즉 최소셀율 (Minimum Cell Rate: MCR) 만으로도 연결이 설정되며, 특히 피드백 매커니즘을 이용하여 소스의 데이터 전송률을 조절할 수 있으므로 네트워크의 부하에 따라 비디오 서비스의 질을 조절할 수 있는 응용에서는 커다란 장점을 가지게 된다. 본 논문에서 사용된 장거리 의존성 VBR 트래픽으로? 압축된 비디오 소스가 사용되었다. 이 압축된 비디오 소스는 MPEG-2 전송 스트림과 유사하도록 모델링 되어 진다. MPEG-2 압축된 비디오 트래픽 스트림은 다른 비트률을 갖는 세 개의 다른 종류의 프레임 즉, I-프레임, P-프레임, B-프레임으로 구성된다. 따라서 네트워크가 혼잡 상태일 경우에는 위와 같은 MPEG 비디오 스트림의 특성을 이용하여 송신측의 셀 전송을 조절하여 서비스의 질을 조절함으로 미연에 셀 손실을 막는 방법을 사용할 수 있다. 우선 순위가 높고 사용 대역폭에서의 높은 변이를 가진 VBR 트래픽으로 인하여 TCP 트래픽을 전송하는 ABR 트래픽들이 사용할 수 있는 대역폭의 용량변이가 매우 높다. 따라서 요구되는 서비스의 질(QoS: Quality of Service)을 만족하기 위하여 스위치에서 많은 버퍼가 필요하다. 더욱이 피드백 지연이 큰 위성 ATM 네트워크에서는 지연에 비례하는 만큼의 버퍼를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 변이가 심한 VBR 트래픽이 존재할 경우에 스위치에서 ABR 트래픽을 위해 필요한 버퍼에 대하여 EFCI와 ER 스위치(ERICA+)와 같이 서로 다른 구조를 가진 ABR 스위치들 간의 비교 뿐 아니라 VBR 트래픽이 ON-OFF 인 경우 痼?비교도 이루어진다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.301-303
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• 2004

In this work, we develop on-line traffic prediction algorithm for real-time VBR traffic. There are a number of important issues: (i) The traffic prediction algorithm should exploit the stochastic characteristics of the underlying traffic and (ii) it should quickly adapt to structural changes in underlying traffic. GOP ARIMA model effectively addresses this issues and it is used as basis in our bandwidth prediction. Our prediction model deploy Kalman filter to incorporate the prediction error for the next prediction round. We examine the performance of GOP ARIMA based prediction with linear prediction with LMS and double exponential smoothing. The proposed prediction algorithm exhibits superior performam againt the rest.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.277-282
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• 2005

VBR (variable bit rate) MPEG 비디오 트래픽은 COP(group of pictures)의 시작인 I-픽쳐에서는 다른 픽쳐들보다 매우 큰 양의 트래픽이 발생하기 때문에 COP 구조에 따라 주기적 형태의 트래픽 발생 패턴을 가진다. 따라서, VBR MPEG 비디오 정보원이 다중화 될 때 I-픽쳐들의 시작 시간 배열은 다중화기의 셀 손실 특성에 큰 영향을 준다. 본 논문에서는 VBR MPEG 비디오 정보원들이 하나의 전송로로 전송되기 위해 다중화 될 때 다중화기에서의 셀 손실률을 최소화하기 위해서 각 비디오 정보원의 I-픽쳐 시작시간들을 배열하는 방안을 제시한다. 제안하는 방안에서는 정확한 I-픽쳐 시작 시간을 효과적으로 찾기 위해 다중화된 정보원의 셀 도착률이 전송로의 용량을 초과하는 확률을 이용하였다. 모의 실험을 통해 제안하는 방법이 기존의 방법들 보다 최적으로 비디오 정보원들을 다중화 시키는 것을 보였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.455-470
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• 2001

본 논문에서는 ATM상에서의 효율적인 VBR 비디오 소스 전송을 위한 트래픽 특성화를 다루었다. 트래픽 특성화를 위하여 전송 중 트래픽이 적은 모니터링 기법을 사용하였고 지연 요구사항을 만족시키는 동적 VBR 특성화 방식을 제안하였다. 동적 VBR 방식은 누적 제한 함수 (Cumulative Constraint Function)를 이용한 토큰 버킷 알고리즘 버퍼링을 사용하였다. 누적 제한 함수는 초기에는 peak rate로 전송을 시작하여 일정시간 동안 모니터링 한 후, 다음 트랙픽을 예측하여 적절한 버퍼를 제공하였다. 누적 프레임의 갱신을 통하여 네트워크 자원 예약량을 감소시켰고 이전 프레임 정보를 가지고 rate를 변경시켰다. 이는 적은 모니터링을 하며 오버헤드도 적다. 그리고 이전의 결정적 제한 함수 (Deterministic Constraint Function)의 복잡도를 0(n) 까지 낮추었고, 토큰 버킷의 토큰 rate와 토큰 depth를 구하여 매핑 하였다. 본 논문은 시뮬레이션을 통한 결과치를 비교 분석하여 이전의 방식보다 적은 네트워크 자원이 소모되는 것을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권3호
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• pp.156-167
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• 2007

본 논문에서는 VBR(Variable-Bit-Rate) 트래픽의 비선형적이고 버스티한 특성을 모델화 한 GOP ARIMA(ARIMA for Group Of Pictures) 모델을 칼만 필터 알고리즘을 이용하여 실시간으로 예측하는 기법을 제안한다. 칼만 필터를 이용한 예측 기법은 GOP ARIMA의 상태공간 모델링 과정과 향후 N초 간의 트래픽을 예측하는 과정으로 구성된다. 실험을 위해 GOP의 크기가 각각 15인 세 가지 종류의 MPEG VBR 트래픽(뉴스, 드라마, 스포츠)을 제작하였고, 칼만 필터를 이용한 세 가지 종류의 트래픽의 예측 결과를 선형 예측법과 이중 지수 평활법을 이용해 예측한 결과와 비교해 예측 성능이 상대적으로 우수함을 확인할 수 있었다. 또한 예측값에 신뢰 구간을 설정하는 신뢰 구간 분석법을 통해 트래픽 관점에서 장면 변화를 예측하는 방법을 제시하였다. 본 논문의 칼만 필터 기반의 예측 알고리즘은 MPEG 기반 VBR 트래픽을 비롯한 기타 인터넷 트래픽을 실시간으로 예측하는 방법과 이를 이용해 인터넷 서버의 설계 및 자원 할당 정책 등을 위한 트래픽 엔지니어링 연구에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.1514-1525
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• 1998

VBR(variable bit rate) MPEG 비디오 트래픽의 가장 큰 특징은 픽쳐 형태별로 통계 특성과 GOP(group of pictures)구조에 따른 주기적인 트래픽 발생 패턴이다. 특히, GOP의 시작인 1-픽쳐에서는 다른 픽쳐들보다 매우 큰 양의 트래픽이 발생한다. 따라서, VBR MPEG비디오 정보원이 다중화 될 때, 이들의 시작 시간 배열은 ATM 다중화기의 셀 손실 특성에 큰 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 VBR MPEG 비디오 정보원들이 임의의 시작 시간 배열을 갖는 환경하에서의 ATM 다중화기의 성능 해석 모델을 제안하였다. 성능 해석을 위하여 개별 트래픽과 다중화된 트래픽을 NDPP(non-deterministic periodic process)로서 모델링 하였고, 다중화기는 U-state NDPP/D/1/B 큐잉 시스템으로 모델링 하였다. 해석 결과는 모의 실험의 결과와 매우 유사한 경향임을 보여준다. 시작 시간 배열과 ATM 다중화기의 성능간의 관계를 고찰함으로서. 다중화 성능을 최대화하도록 다중화되는 VBR MPEG 비디오 정보원들의 시작 시간을 배열하기 위한 방안을 제시하였다.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권10호
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• pp.40-47
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• 1996

A method for computing effectiv ebandwidth of aggregated varable bit rate (VBR) moving picture experts group (MPEG) video traffic is proposed. To compute statistical characteristics of aggregated MPEG traffic, first we split input MPEG traffic into I, B, and P frame traffics and aggregate respective I, B, and P frame traffics according to the frame type. Second statisticsal characteristics of the aggregated MPEG traffic are obtained using those of aggregated I, B, and P frame traffics. The effective bandwidth of the aggregated I frame traffic is computed by using the gaussian bound. Using the modified equivalent capacity, we obtain the effective bandwidths of aggregated B and P frame traffics and then compute the effective bandwidth of the combined B and P frame traffic. Finally the effective bandwidth of the aggregated MPEG traffic is computed by adding the gaussian bound of the aggregated I frame traffic and modifed equivalent capacity of combined B and P frame traffic. Computer simulation shows that the proposed method estimates effective bandwidth of the aggregated MPEG traffic well.