• Title/Summary/Keyword: bandwidth scheduling

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A Two-Step Scheduling Algorithm to Support Dual Bandwidth Allocation Policies in an Ethernet Passive Optical Network

  • Lee, Ho-Sook;Yoo, Tae-Whan;Moon, Ji-Hyun;Lee, Hyeong-Ho
    • ETRI Journal
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    • 제26권2호
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    • pp.185-188
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    • 2004
  • In this paper, we design a two-step scheduling algorithm to support multiple bandwidth allocation policies for upstream channel access in an Ethernet passive optical network. The proposed scheduling algorithm allows us a simultaneous approach for multiple access control policies: static bandwidth allocation for guaranteed bandwidth service and dynamic bandwidth allocation for on-demand, dynamic traffic services. In order to reduce the scheduling complexity, we separate the process of the transmission start- time decision from the process of grant generation. This technique does not require the timing information of other bandwidth allocation modules, so respective modules are free from a heavy amount of timing information or complex processing.

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Bandwidth Allocation and Scheduling Algorithms for Ethernet Passive Optical Networks

  • Joo, Un-Gi
    • Management Science and Financial Engineering
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    • 제16권1호
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    • pp.59-79
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    • 2010
  • This paper considers bandwidth allocation and scheduling problems on Ethernet Passive Optical Networks (EPON). EPON is one of the good candidates for the optical access network. This paper formulates the bandwidth allocation problem as a nonlinear mathematical one and characterizes the optimal bandwidth allocation which maximizes weighted sum of throughput and fairness. Based upon the characterization, two heuristic algorithms are suggested with various numerical tests. The test results show that our algorithms can be used for efficient bandwidth allocation on the EPON. This paper also shows that the WSPT (Weighted Shortest Processing Time) rule is optimal for minimization the total delay time in transmitting the traffic of the given allocated bandwidth.

모바일 환경에서 MPEG-4 비디오 스트림 전송을 위한 실시간 적응형 스케쥴링 프로토콜 (A Real-time Adaptive Scheduling Protocol for MPEG-4 Video Stream Transmission in Mobile Environment)

  • 김진환
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.349-358
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    • 2010
  • 모바일 환경의 비디오 스트리밍에서 클라이언트들은 작업 부하의 차이가 큰 비디오를 요청할 수 있기 때문에 적응성은 중요한 문제이다. 본 논문에서는 모바일 또는 무선 통신망에서 MPEG-4 비디오 스트림을 효율적으로 전송하기 위해 제한된 대역폭을 스케쥴링하는 기법이 제시된다. 수락 제어 단계에서는 요청된 각 비디오 대역폭이 평균 대역폭 요건에 따라 할당된다. 실제 스케쥴링 단계에서는 클라이언트들의 재생 상황에 더욱 적합한 스케쥴링이 수행될 수 있도록 하기 위해 클라이언트의 버퍼 수준에 따라 대역폭이 동적으로 할당된다. 제시된 RTA(Real-Time Adaptive) 스케쥴링 프로토콜에서는 버퍼 수준이 낮은 클라이언트에게 일시적으로 더 많은 대역폭이 할당될 수 있다. 버퍼 수준에 기반한 스케쥴링 정책을 사용하는 RTA 프로토콜은 일시적인 과부하 영향을 최소화하는 한편 재생시 실시간적 성능을 최대화할 수 있다. RTA 프로토콜의 성능은 다양한 실험을 통하여 측정되었으며 BSBA(Buffer Sensitive Bandwidth Allocation) 프로토콜과 비교한 결과 RTA 프로토콜이 더 많은 수의 프레임들을 전송함으로써 우수한 성능을 가지는 것으로 분석되었다.

An Improved Adaptive Scheduling Strategy Utilizing Simulated Annealing Genetic Algorithm for Data Center Networks

  • Wang, Wentao;Wang, Lingxia;Zheng, Fang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권11호
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    • pp.5243-5263
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    • 2017
  • Data center networks provide critical bandwidth for the continuous growth of cloud computing, multimedia storage, data analysis and other businesses. The problem of low link bandwidth utilization in data center network is gradually addressed in more hot fields. However, the current scheduling strategies applied in data center network do not adapt to the real-time dynamic change of the traffic in the network. Thus, they fail to distribute resources due to the lack of intelligent management. In this paper, we present an improved adaptive traffic scheduling strategy utilizing the simulated annealing genetic algorithm (SAGA). Inspired by the idea of software defined network, when a flow arrives, our strategy changes the bandwidth demand dynamically to filter out the flow. Then, SAGA distributes the path for the flow by considering the scheduling of the different pods as well as the same pod. It is implemented through software defined network technology. Simulation results show that the bisection bandwidth of our strategy is higher than state-of-the-art mechanisms.

잉여 대역폭 소비 큐를 이용한 잉여 대역폭 페어 큐잉 (Excess Bandwidth Fair Queueing Using Excess Bandwidth Consumer Queue)

  • 추호철;김영한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권10호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • 인터넷에서 서비스 품질을 제공하기 위해 대역폭에 대한 스케줄링 기술은 중요한요소 중 하나로서 많은 알고리즘이 개발되었다. 그러나 기존의 스케쥴링 알고리즘은 잉여 대역폭 분배에 있어 융통성을 제공하고 있지 않다. 이를 보완하여 잉여 대역폭 분배에 융통성을 제공하기 위해 DGPS(decoupled generalized processor sharing)가 제안되었지만/sup 〔1〕구현이 복잡하고 기존의 다양한 알고리즘에 쉽게 적용하기에는 어려움이 따랐다. 본 논문에서는 잉여 대역폭 분배의 융통성을 제공하고 동시에 DGPS의 문제점을 개선하여 기존의 기반 알고리즘에 자연스럽게 적용할 수 있는 스케쥴링 알고리즘을 제안하고 공평성을 분석하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.

IEEE 802.11s MCCA 의 성능 향상을 위한 RSRR 스케쥴링 알고리즘 설계 및 성능 분석 (Design and Performance Analysis of RSRR Scheduling Algorithm for Enhancing Performance of IEEE 802.11s MCCA)

  • 김봉규;정회진;이재용;김병철
    • 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.

CAN기반 실시간 시스템을 위한 확장된 EDS 알고리즘 개발 (Development of an Extended EDS Algorithm for CAN-based Real-Time System)

  • 이병훈;김대원;김홍렬
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2369-2373
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    • 2001
  • Usually the static scheduling algorithms such as DMS (Deadline Monotonic Scheduling) or RMS(Rate Monotonic Scheduling) are used for CAN scheduling due to its ease with implementation. However, due to their inherently low utilization of network media, some dynamic scheduling approaches have been studied to enhance the utilization. In case of dynamic scheduling algorithms, two considerations are needed. The one is a priority inversion due to rough deadline encoding into stricted arbitration fields of CAN. The other is an arbitration delay due to the non-preemptive feature of CAN. In this paper, an extended algorithm is proposed from an existing EDS(Earliest Deadline Scheduling) approach of CAN scheduling algorithm haying a solution to the priority inversion. In the proposed algorithm, the available bandwidth of network media can be checked dynamically by all nodes. Through the algorithm, arbitration delay causing the miss of their deadline can be avoided in advance. Also non real-time messages can be processed with their bandwidth allocation. The proposed algorithm can achieve full network utilization and enhance aperiodic responsiveness, still guaranteeing the transmission of periodic messages.

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Ad-hoc 망에서 채널의 부분정보를 이용한 스케줄링 기법 (A Scheduling Scheme using Partial Channel Information for Ad-hoc Networks)

  • 신수영;장영민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권11B호
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    • pp.1031-1037
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    • 2003
  • 본 논문에서는 Ad-hoc 망인 블루투스 시스템의 각 채널의 질 정보를 이용하여 대역폭을 효율적으로 사용하는 새로운 스케줄링 기법을 제시하였다. 특히 제시한 기법은 채널의 불균형한 환경과 여러 가지 특성의 데이터가 혼합되어 전송되는 경우, 특정한 채널에 데이터가 집중되는 경우에 효과적인 것으로 나타났다. 각 채널의 부분 정보를 이용하여 가중치를 계산하고 그 값을 GPS 알고리즘을 수정한 새로운 스케줄링 기법에 적용하였으며 NS-2와 블루학 시뮬레이션을 통해 제시한 기법의 효율성을 검증하였다.

CAN기반 실시간 시스템을 위한 확장된 EDS 알고리즘 개발 (Development of an Extended EDS(Earliest Deadline Scheduling) Algorithm for the CAN-Based Real-Time System)

  • 이병훈;김홍열;김대원
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권7호
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    • pp.294-301
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    • 2002
  • A new dynamic scheduling algorithm is proposed for CAN-based real-time system in this paper. The proposed algorithm is extended from an existing EDS(Earliest Deadline Scheduling) approach having a solution to the priority inversion. Using the proposed algorithm, the available bandwidth of network media can be checked dynamically, and consequently arbitration delay causing the miss of deadline can be avoided. Also, non-real time messages can be processed with their bandwidth allocation. Full network utilization and real-time transmission feasibility can be achieved through the algorithm. To evaluate the performance of algorithm, two simulation tests are performed. The first one is transmission data measurement per minute for periodic messages and the second one is feasibility in the system with both periodic messages and non-real time message.

무선 환경에서 UHD 콘텐츠의 효율적인 대역폭 활용을 위한 세그먼트 스케줄링 기법 (Segment Scheduling Scheme for Efficient Bandwidth Utilization of UHD Contents Streaming in Wireless Environment)

  • 김희광;정광수
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.813-823
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    • 2018
  • 끊김 없는 UHD 콘텐츠 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는 많은 가용 대역폭이 필요하다. 기존의 HTTP 적응적 스트리밍 방식은 정상 상태에서 가용 대역폭보다 낮은 품질의 비디오 세그먼트를 주기적으로 요청하여 다운로드 받는다. 정상 상태에서는 가용 대역폭과 콘텐츠의 인코딩 율에 차이에 따라 On-Off 구간의 패턴이 반복되어 발생하고, 반복적인 Off 구간에 의해서 대역폭을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있다. 지연과 손실률이 높고 대역폭 변화가 심한 무선 환경에서는 네트워크의 가용대역폭을 부정확하게 측정하기 때문에 문제점이 심화된다. 본 논문에서는 무선 환경에서 UHD 콘텐츠의 효율적인 대역폭 활용을 위한 HTTP 적응적 스트리밍의 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 OFF 구간의 빈도수를 줄이기 위해 한 번의 요청 메시지에 여러 세그먼트를 동시에 요청하는 집단 세그먼트 방식이다. 실험을 통해서 제안하는 기법이 대역폭 이용율을 향상시키는 것을 확인 하였다.