• 제목/요약/키워드: end-to-end QoS

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QoS-, Energy- and Cost-efficient Resource Allocation for Cloud-based Interactive TV Applications

  • Kulupana, Gosala;Talagala, Dumidu S.;Arachchi, Hemantha Kodikara;Fernando, Anil
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권3호
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    • pp.158-167
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    • 2017
  • Internet-based social and interactive video applications have become major constituents of the envisaged applications for next-generation multimedia networks. However, inherently dynamic network conditions, together with varying user expectations, pose many challenges for resource allocation mechanisms for such applications. Yet, in addition to addressing these challenges, service providers must also consider how to mitigate their operational costs (e.g., energy costs, equipment costs) while satisfying the end-user quality of service (QoS) expectations. This paper proposes a heuristic solution to the problem, where the energy incurred by the applications, and the monetary costs associated with the service infrastructure, are minimized while simultaneously maximizing the average end-user QoS. We evaluate the performance of the proposed solution in terms of serving probability, i.e., the likelihood of being able to allocate resources to groups of users, the computation time of the resource allocation process, and the adaptability and sensitivity to dynamic network conditions. The proposed method demonstrates improvements in serving probability of up to 27%, in comparison with greedy resource allocation schemes, and a several-orders-of-magnitude reduction in computation time, compared to the linear programming approach, which significantly reduces the service-interrupted user percentage when operating under variable network conditions.

Provisioning of QoS Adaptability in Wired-Wireless Integrated Networks

  • Guo, Mian;Jiang, Shengming;Guan, Quansheng;Mao, Huachao
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제15권1호
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    • pp.61-70
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    • 2013
  • The increasing number of mobile users and the popularity of real-time applications make wired-wireless integrated network extremely attractive. In this case, quality of service (QoS) adaptability is particularly important since some important features of the integrated network call for QoS adaptability, such as mobility, bursty applications and so on. Traditional QoS schemes include integrated service (IntServ) and differentiated service (DiffSev) as well as their variants. However, they are not able to balance well between scalability and QoS granularity. For example, IntServ faces the scalability problem, while DiffServ can only provide coarse granular QoS. In addition, they are also unable to efficiently support QoS adaptability. Therefore, a per-packet differentiated queueing service (DQS) was proposed. DQS was originally proposed to balance between scalability and QoS granularity in wired networks and then extended to wireless networks. This paper mainly discusses how to use DQS to support QoS adaptability in wired-wireless integrated networks. To this end, we propose a scheme to determine dynamic delay bounds, which is the key step to implement DQS to support QoS adaptability. Simulation studies along with some discussions are further conducted to investigate the QoS adaptability of the proposed scheme, especially in terms of its support of QoS adaptability to mobility and to bursty real-time applications.

대용량 HD 영상콘텐츠 고속전송 VPN(Virtual Private Network)의 설계 (Design of High-Speed VPN for Large HD Video Contents Transfer)

  • 박형일;신용태
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.111-118
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    • 2012
  • 다양한 방송사와 서로 다른 CP(Contents Provider)가 분산되어 있는 Data Center서버에서 VOD 서비스를 하고자 할 때, 서로 다른 CP 플랫폼들이 고화질 HD, 3DTV 비디오 등의 영상파일을 교환하기 위해 고성능 네트워크를 통하여 빠르게 전송할 수 있는 망을 빠르게 구성해야 한다. 본 논문은 Public망의 QoS와 보안성을 보완하는 선택적인 암호화 방안을 이용하여, 고속의 안전한 VPN(Virtual Privatr Network)을 생성하고 콘텐츠를 고속으로 대용량 영상파일을 전송하는 프로토콜을 제안한다. End to End의 Device가 대용량의 영상파일을 Parallel 전송으로 가용한 자원을 최대한 사용하면서 안전한 콘텐츠 전송이 가능한 고성능의 VPN을 구성하는 모델을 제안한다.

Next Generation Networks에서의 단대단 성능 보장형 인입제어 (An Admission Control for End-to-end Performance Guarantee in Next Generation Networks)

  • 정진우;최정민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8B호
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    • pp.1141-1149
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    • 2010
  • Next Generation Networks(NGN)는 IP 기반 멀티서비스, multi-access 네트워크로 정의할 수 있다. 여러 종류의 서비스와 access기술이 공존함에 따라 access 네트워크나 코어 네트워크에서의 다양한 전송기술 채택이 NGN의 자연스러운 진화의 방향으로 자리 잡았다. Differentiated Services (DiffServ)와 Multi-protocol Label Switching(MPLS), 혹은 이들이 혼합된 형태의 전송기술들이 복합된 전송 네트워크를 통과하는 플로우들은 통합과 분리를 반복해서 경험하게 된다. 본 연구에서는 이런 환경 하에서 플로우의 단대단 (End-to-end) 지연시간 최대치를 구하는 방법을 제시한다. 이 방법은 네트워크 간 통합플로우에 관한 정보, 특히 각 네트워크에서의 통합플로우별 최대 인입 burst size 값을 교환하는 것을 가정한다. 이를 기반으로, 요청된 단대단 성능 요구를 만족하는지를 판별하고 admission 여부를 정하는 기준을 제시한다. 더 나아가 몇 가지의 실제상황에 가까운 시나리오를 가지고 simulation하여 이 기준을 평가해 본다.

Design and Implementation of SDN-based 6LBR with QoS Mechanism over Heterogeneous WSN and Internet

  • Lee, Tsung-Han;Chang, Lin-Huang;Cheng, Wei-Chung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권2호
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    • pp.1070-1088
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    • 2017
  • Recently, the applications of Internet of Things (IoTs) are growing rapidly. Wireless Sensor Network (WSN) becomes an emerging technology to provide the low power wireless connectivity for IoTs. The IPv6 over low-power wireless personal area networks (6LoWPAN) has been proposed by IETF, which gives each WSN device an IPv6 address to connect with the Internet. The transmission congestion in IoTs could be a problem when a large numbers of sensors are deployed in the field. Therefore, it is important to consider whether the WSN devices have be completely integrated into the Internet with proper quality of service (QoS) requirements. The Software Defined Network (SDN) is a new architecture of network decoupling the data and control planes, and using the logical centralized control to manage the forwarding issues in large-scale networks. In this research, the SDN-based 6LoWPAN Border Router (6LBR) is proposed to integrate the transmission from WSNs to Internet. The proposed SDN-based 6LBR communicating between WSNs and the Internet will bring forward the requirements of end-to-end QoS with bandwidth guarantee. Based on our experimental results, we have observed that the selected 6LoWPAN traffic flows achieve lower packet loss rate in the Internet. Therefore, the 6LoWPAN traffic flows classified by SDN-based 6LBR can be reserved for the required bandwidth in the Internet to meet the QoS requirements.

Ethernet PON의 MAC프로토콜의 대역폭 할당 및 성능 분석 (Bandwidth Allocation and Performance Analysis of MAC Protocol for Ethernet PON)

  • 엄종훈;장용석;김성호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권7호
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    • pp.261-272
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    • 2003
  • Ethernet PON(Passive Optical Network)은 최근 활발하게 연구되고 있는 경제적이고 효율적인 가입자망이다. 차세대 가입자망인 Ethernet PON의 MAC(Media Access Control) 프로토콜은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식을 기본으로 하며, QoS(Qualify of Service)를 보장해야 하는 전용회선(Leased Line) 가입자에 적합한 고정 할당 방식과 LAN/MAN의 최선형(Best Effort) 방식에 적합한 동적 할당 방식으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 이들 프로토콜의 성능을 분석하기 위하여 OPNET 시뮬레이션 도구를 이용해 Ethernet PON 모델을 설계한다. 설계된 모델에 대한 단대단 Ethernet 지연(end-to-end Ethernet delay), 큐잉 지연(queuing delay), 처리(throughput)과 사용률(utilization) 분석을 통해서 MAC 프로토콜을 검증하고, 하나의 OLT(Optical Line Terminal)가 수용할 수 있는 최적의 ONU(Optical Network Unit) 개수를 산정한다. 또한, 적정한 ONU의 버퍼 크기를 제안하여 Ethernet PON의 망 효율을 극대화하는 방안을 제시한다.

인터넷 실시간 멀티미디어 서비스를 위한 서비스 품질 측정 방안과 에이전트 시스템 설계에 관한 연구 (A Study on Agent System Design and QoS Measurement Method for Internet Real-time Multimedia Services)

  • 김정수
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2008년도 제38차 하계학술발표논문집 16권1호
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    • pp.55-62
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    • 2008
  • 최근 네트워크 고도화로 유무선 통합된 협업 서비스를 고객에게 제공한다. 서비스 제공자의 다양한 네트워크 서비스 상품이 앞으로 추가 출시될 예정이며 이에 따른 서비스 품질은 매우 중요한 이슈가 될 것이다. 특히 멀티미디어 서비스는 프리미엄 서비스로 서비스 제공자는 고객에게 서비스 품질을 보증해야만 된다. 초고속 인터넷 서비스 상품으로 인터넷 전화기, 인터넷 다운 속도 등 다양한 인터넷 서비스 품질 측정을 제공하고 있으나 전용선에 대한 인터넷 실시간 멀티미디어 서비스는 서비스 품질 측정이 초기 상태이다. 따라서 본 논문에서는 멀티미디어 서비스를 위한 서비스 품질 측정 지표, 종단간 서비스 품질 측정 방안, 고객에게 원활한 서비스를 제공하기 위한 에이전트 시스템 설계, 서비스 제공자가 이미 보유한 NMS/EMS에 에이전트 시스템 연동 방안을 제안한다.

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Connection Management Scheme using Mobile Agent System

  • Lim, Hee-Kyoung;Bae, Sang-Hyun;Lee, Kwang-Ok
    • 통합자연과학논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.192-196
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    • 2018
  • The mobile agent paradigm can be exploited in a variety of ways, ranging from low-level system administration tasks to middle ware to user-level applications. Mobile agents can be useful in building middle-ware services such as active mail systems, distributed collaboration systems, etc. An active mail message is a program that interacts with its recipient using a multimedia interface, and adapts the interaction session based on the recipient's responses. The mobile agent paradigm is well suitable to this type of application, since it can carry a sender-defined session protocol along with the multimedia message. Mobile agent communication is possible via method invocation on virtual references. Agents can make synchronous, one-way, or future-reply type invocations. Multicasting is possible, since agents can be aggregated hierarchically into groups. A simple check-pointing facility has also been implemented. Another proposed solution is to use multi agent computer systems to access, filter, evaluate, and integrate this information. We will present the overall architectural framework, our agent design commitments, and agent architecture to enable the above characteristics. Besides, the each information needed a mobile agent system such as text, graphic, image, audio and video etc, constructed a great capacity multimedia database system. However, they have problems in establishing connections over multiple subnetworks, such as no end-to-end connections, transmission delay due to ATM address resolution, no QoS protocols. We propose a new connection management scheme in the thesis to improve the connection management involved of mobile agent systems.

Packet Transport System에 의한 효율적인 IPTV 분배망 구축 방안 (An Efficient IPTV Distribution Network by Packet Transport System)

  • 장진희;박승권;노진영;노태환
    • 방송공학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.80-92
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    • 2007
  • 방송과 통신의 대표적 융합서비스인 IPTV 서비스는 네트워크 상에서 QoS 보장, 멀티캐스팅 효율성, 높은 대역폭이 요구된다. 전형적인 TDM 중심의 메트로 전송 네트워크는 안정적이고 복구가 가능한 방식으로 고정된 음성 트래픽을 전송할 수 있게끔 설계되었기 때문에 폭주 특성을 지니는 데이타 트래픽을 수용하기에는 병목현상과 대역폭 낭비의 단점이 있다. 그리고 고급 하이엔드 서비스와 Best Effort의 로우엔드 서비스를 분별하지 못하여 전송 네트워크에서는 모든 데이타를 동일하게 취급을 한다. 이러한 폭주 트래픽의 증가와 QoS를 근본적으로 해결하기 위해서는 무엇보다도 새로운 전송 네트워크 설계가 절실히 요구된다. 논문에서는 TDM 중심의 메트로 전송 네트워크를 패킷 중심의 전송 네트워크로 변화 방법을 제시하고 또한 패킷 중심의 전송 네트워크의 장점과 실효성도 함께 제시한다. 그리고 패킷 중심의 전송 네트워크인 Packet Transport System 방법에 관한 기술요소와 특징들에 대해서도 함께 제시한다. 연구결과 패킷 중심의 전송 네트워크인 Packet Transport System은 기존의 TDM 특성을 수용할 뿐 아니라 QoS, 멀티캐스트, 높은 대역폭의 수용으로 효과적인 대역폭 운용과 안정적인 패킷 전송성능을 가지고 있으며, 또한 광 경로 상의 장애 발생 시 트래픽의 생존성 확보를 위한 보호 메커니즘을 고려한 알고리즘을 통해서 각 서비스 클래스별 차등화된 QoS를 보장할 수 있다.

전자상거래 시스템의 서비스 품질 측정에 관한 연구 (A Study on QoS Measurement for Electronic Commerce Systems)

  • 김정수;서상구
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제12권3호
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    • pp.129-150
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    • 2005
  • Due to the advance of the Internet, the electronic commerce is getting more widely used, and customer's demand for the e-Commerce service quality is rapidly increasing. On the other hand, e-Commerce companies required the Internet services whose quality is provided more reliable service to their customers. Therefore, it is very important to provide both e-Commerce companies and customers with the measurement and service quality in real-life network environment. But the research on the service quality measurement method for electronic commerce systems has been limited because ISP and e-Commerce providers seldom disclose detailed service measures such as, where and how much service delay incurred. In this paper, we construct sample e-Commerce systems and try to measure the service quality of the systems in real network environment. We have analyzed the delay zones and causes using a measurement tool. We must reflect the improvement method against delay causes. Accordingly, the customers can be experiences the better service quality. We hope that this research will be the groundwork for future research on the service quality of various types of e-Commerce systems and online services.

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