• Journal of applied mathematics & informatics
• /
• 제18권1_2호
• /
• pp.455-464
• /
• 2005

In this paper, we analyze a queueing system with overload control by arrival rates. This paper is motivated by overload control to prevent congestion in telecommunication networks. The arrivals occur dependent upon queue length. In other words, if the queue length increases, the arrivals may be reduced. By considering the burstiness of traffics in telecommunication networks, we assume the arrival to be a Markov-modulated Poisson process. The analysis by the embedded Markov chain method gives to us the performance measures such as loss and delay. The effect of performance measures on system parameters also is given throughout the numerical examples.

• Journal of applied mathematics & informatics
• /
• 제12권1_2호
• /
• pp.395-408
• /
• 2003

Common Channel Signaling(CCS) networks need special controls to avoid overload of signaling networks and degradation of call process-ing rate, since they play an important role of controlling communication transfer networks. Congestion control and flow control mechanisms are well described in ITU-T recommendation on Signaling System No.7(SS7). For the practical provisions, however, we need an analysis on the relation among service objects, system requirements and implementation of congestion control algorithms. SS7 provides several options for controlling link congestion in CCS networks. In this paper we give a general queueing model of congestion control algorithm which covers both the international and national options. From the queuing model, we obtain the performance parameters such as throughput, message loss rate and mean delay for the international option. To show the performance of the algorithm, some numerical results are also given.

• Journal of Computing Science and Engineering
• /
• 제1권1호
• /
• pp.31-55
• /
• 2007

Contemporary end-servers and network-routers rely on traffic shaping to deal with server overload and network congestion. Although such traffic shaping provides a means to mitigate the effects of server overload and network congestion, the lack of cooperation between end-servers and network-routers results in waste of network resources. To remedy this problem, we design, implement, and evaluate NetDraino, a novel mechanism that extends the existing queue-management schemes at routers to exploit the link congestion information at downstream end-servers. Specifically, NetDraino distributes the servers' traffic-shaping rules to the congested routers. The routers can then selectively discard those packets-as early as possible-that overloaded downstream servers will eventually drop, thus saving network resources for forwarding in-transit packets destined for non-overloaded servers. The functionality necessary for servers to distribute these filtering rules to routers is implemented within the Linux iptables and iproute2 architectures. Both of our simulation and experimentation results show that NetDraino significantly improves the overall network throughput with minimal overhead.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제12권5호
• /
• pp.312-325
• /
• 2006

EAI나 B2BI와 같은 통합 어플리케이션들은 짧은 시간 동안의 서비스 요청 폭주로 인한 과부하시에도 대용량의 I/O기반 트랜잭션들을 안정적으로 처리할 수 있는 신뢰성 있는 시스템을 필요로 한다. 본 논문에서는 I/O기반 시스템에서 대용량의 거래를 효과적으로 처리할 수 있으며 짧은 시간 동안의 거래 요청 폭주로 인한 과부하시에도 안정적으로 서비스를 제공할 수 있는 Peak Load Control(PLC)기반의 Worker-Linker 패턴을 제시한다. 본 논문에서는 PLC 기법을 위해 지체시간(Delay Time) 알고리즘을 사용한다. 또한 제안한 알고리즘이 가지는 과부하 시의 성능 안정성을 증명하기 위해 본 논문에서는 Worker-Linker 패턴을 실제 B2BI 시스템에 적용해서 성능 안정성을 증명하기 위한 실험 결과를 제시한다. 실험 결과에 의하면 본 논문에서 제안한 지체시간 알고리즘은 과부하 상태를 안정적으로 통제하는데 효과가 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.110-122
• /
• 1993

음성이 패킷망을 통해 전송될때 각각의 call들에 의해서 발생되는 패킷들은 statistical multiplexer에 의해 다중화 되는데 이때 overload control이 필요하다. Overload control 방식은 음성 traffic을 coding하는 방식과 밀접한 관계가 있으며 그동안 많은 연구가 진행되어 왔다. CCITT에서는 최근에 packetized voice protocol에 대한 권고안 초안인 G.764를 작성하였는데 여기에서 embedded coding을 사용하는 경우에 bit dropping 방식을 사용하면 매우 훌륭하게 overload control을 할 수 있다는 사실을 언급하였다. 이에 따라 본 논문에서는 음성을 embedded ADPCM으로 coding하여 CCITT권고안 G.764에 따라 전송하는 경우에, bit dropping 방식에 따른 overload control 방식을 사용하는 패킷 multiplexer의 성능을 분석하고자 한다. 성능 분석을 위해서는 먼저 multiplexer에 도착하는 중첩된 packet arrival process에서 패킷들의 interarrival time들 간에 존재하는 큰 correlation을 정확히 나타낼 수 있는 수학적인 model이 필요하다. 본 논문에서는 Poisson process나 birth-and-death process에 비해 이들 packet arrival process를 상대적으로 정확히 표현할 수 있는 Makov-modulated Poisson Process(MMPP)를 사용하여 모델링을 하였다.따라서 성능분석은 MMPP/G/1 queueing system에 대한 분석과 비슷하다. 다만 서비스 시간의 분포가 시스템의 상태에 따라 달라지는데 이러한 경우에 대해서는 기존의 논문에서 분석되지 않았다. 성능분석을 통하여 queue에서 서비스를 기다리는 패킷의 수에 대한 분포의 Z-transform을 구하고 이를 이용하여 임의의 시간에서의 queue length와 waiting time의 평균과 표준편차를 구하였다. 이를 통하여 bit dropping 방식에 의한 overload control이 음성의 질을 많이 저하시키지 않으면서도 overload control을 하지 않을 때에 비해 statistical multiplexer에서 훨씬 많은 수의 call을 수용할 수 있도록 하는 효과를 가진다는 사실을 확인 하였다. 또한 패킷이 queue에서 떠난 직후와 임의의 시간에서 구한 queue length와 waiting time의 평균과 표준편차가 매우 비슷하다는 사실을 알 수 있었다. 본 논문에서와 마찬가지로 임의의 시간에서의 분석은 매우 복잡한 경우가 대부분이므로 이러한 사실을 이용하면 매우 간단히 성능분석을 할 수 있을 것이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권9호
• /
• pp.4641-4657
• /
• 2017

Named Data Networking (NDN) has emerged and become one of the most promising architectures for future Internet. However, like traditional IP-based networking paradigm, NDN may not evade some typical network threats such as malicious data aggregates (MDA), which may lead to bandwidth exhaustion, traffic congestion and router overload. This paper firstly analyzes the damage effect of MDA using realistic simulations in large-scale network topology, showing that it is not just theoretical, and then designs a fine-grained MDA mitigation mechanism (MDAM) based on the cooperation between routers via alert messages. Simulations results show that MDAM can significantly reduce the Pending Interest Table overload in involved routers, and bring in normal data-returning rate and data-retrieval delay.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.289-296
• /
• 2015

대용량 멀티미디어 데이터를 센싱 및 전송하기 위한 무선 멀티미디어 센서 네트워크는 지연에 민감한 특징을 가진다. 본 논문은 멀티미디어 데이터를 전송하기위한 효율적인 네트워크 환경을 위해 트래픽에 따른 우선순위 라우팅 방법을 통한 지연을 최소화 시키는 메커니즘을 제안한다. 또한 노드에 도착하는 패킷들의 도착, 처리 되는 시간차와 버퍼 점유율을 고려하여 혼잡 제어 메커니즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 성능 분석을 수행하여 제안한 라우팅 방법으로 인해 패킷 지연이 감소되는 것을 확인 하였고, 네트워크에 많은 양의 데이터가 유입되었을 때 혼잡을 감지하고 제어하여 안정적인 네트워크 상태를 유지하는 것을 검증하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.45-52
• /
• 2018

대기행렬에 고객 (또는 패킷 등)이 몰리는 오버로드(overload)가 발생하는 경우 긴 대기열이 발생하여 서비스 품질에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다. 오버로드 상황에서 혼잡을 완화하기 위해 대기하는 고객숫자에 기반한 다양한 오버로드 제어 정책들이 고안, 적용되고 있다. 본 연구는 대기 중인 고객 숫자에 한계점 (threshold)을 두고, 한계점을 넘으면 서비스 속도를 빠르게 하거나 고객의 도착 간격(시간)을 증가시키는 제어정책을 대상으로 한다. 이러한 정책을 갖는 M/G/1 대기행렬에 대해 바쁜 기간(busy period)을 분석하는데, 연구결과는 비용구조가 주어졌을 때 최적 시스템 제어 정책을 찾는데 필수적이다.

• 방송공학회논문지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.297-312
• /
• 2005

최근 비디오나 오디오 스트리밍 서비스와 같은 멀티미디어 트래픽이 증가하고 있다. 이러한 트래픽들은 패킷을 전달하는데 대부분 UDP(User Datagram Protocol)기반의 RTP(Realtime Transport Protocol)를 사용한다. 하지만 UDP기반의 RTP는 기본적으로 혼잡 제어 메커니즘이 없으며 현재 인터넷의 주요 트래픽인 TCP(Transmission Control Protocol)와의 형평성을 보장하지 않는다는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 비디오 스트림의 TCP 친화적인 전송률 조절 기법으로 TF-RTP(TCP-Friendly RTP)를 제안하였다. TF-RTP는 네트워크 상태가 혼잡하여 패킷 손실이 발생할 경우, 개선된 파라미터 산출 방법을 사용하여 경쟁하는 TCP의 전송률을 보다 정확하게 계산하여 전송되는 비디오 스트림의 전송률을 조절함으로써 경쟁하는 TCP 트래픽과 친화적으로 동작하며 네트워크 대역폭을 보다 공평하게 사용하게 된다. 실험을 통해 제안하는 TF-RTP가 TCP의 전송률을 보다 정화하게 계산하며 TCP 트래픽과의 친화성, 형평성 측면에서도 성능 개선을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권9B호
• /
• pp.581-590
• /
• 2005

근거리망의 이더넷 기술과 도시망에 적합한 링 토폴로지를 결합하여 성능이 뛰어나고 고장에 강하며 근거리망과의 호환성을 유지하는 RPR(Resilient Packet Ring)이 도시망의 핵심기술로 뜨오르고 있다. IEEE 802.11에서 RPR에 대한 표준화가 완성중인데, 공평한 대역폭의 사용을 보장하기 위해 설계된 RPR의 공정성 제어기법이 비대칭 과부하 트래픽 환경에서 성능저하를 초래하는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 이러한 성능저하 문제를 해결하기 위해 체증해제 통보 기반의 공정성 제어방식을 제안하고 이의 성능을 분석한다. 제안된 방식에서는 체증 발생노드가 자신의 체증해제 여부를 판단하여 상단노드로 통보하면 상단노드는 하단노드의 체증을 해소하기 위해 제한하였던 자신의 트래픽 전송속도를 즉시 원래의 속도로 복구한다. 제안된 방식은 종래의 공정성 제어방식과 호환성을 가지며 체증해제 임계값의 선택에 의해 성능저하의 정도를 임의대로 조정할 수 있다.