• 제목/요약/키워드: quality of service (QoS)-based routing

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병원 무선망에서 Cellular-IP/PRC에 의한 QoS 개선 (Improving QoS using Cellular-IP/PRC in Hospital Wireless Network)

  • 석경휴;김성홍
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.188-194
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    • 2008
  • 병원 무선망에서 호 수락 방식과 보다 적은 범위 셀 환경에서 QoS를 보장하기 위해 통합된 페이징과 루프 정보 관리 캐시를 사용하는 Cellular IP 특성을 가진 Cellular-IP/PRC 네트워크를 제안한다. 제안한 호 수락 방식은, 이동 노드의 홈 기지국 용량이 충분하고, 인접 셀 이동 노드가 홈 기지국에서 호가 수락되었다고 가정할 경우 받을 간섭의 증가량을 고려해 통화 품질이 보장될 때, 홈 기지국은 새로운 호를 이동 노드의 송신 전력 예측에 기반을 둔 호 수락 방식이다. 병원 무선망 내의 페이징과 라우터를 관리하기 위해 사용되었던 PC(Paging Cache)와 RC(Routing Cache)를 하나의 PRC(Paging Router Cache)로 통합 관리하고, 모든 노드 내에 구성하여 운용토록 하고, 이동 노드의 핸드오프 및 로밍 상태를 효율적으로 관리 할 수 있도록 이동 노드에 핸드오프 상태 머신을 추가하며, 노드에서 관련 기능을 수행하도록 연구한다. 시스템 환경에서 통화량에 영향을 주는 인자를 분석하고 각 링크 통화권 및 불균형 정도를 예측하여, 하향링크에 의해 통화권이 제한되었는지를 판단하여 호를 수락 또는 차단하는 알고리즘 이용 총 송수신 전력을 기반으로 제안한 알고리즘을 응용해서 QoS에서 가장 밀접하고 중요한 호 차단 확률과 호 탈락 확률, GoS(Grade of Service), 셀 용량의 효율을 예측 처리하여 QoS 성능 개선을 나타낸다.

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무선 센서 네트워크에서 에너지 효율을 고려한 모바일 싱크의 데이터 중심 탐색 우선순위결정 기법 (An Energy Efficient Data-Centric Probing Priority Determination Method for Mobile Sinks in Wireless Sensor Networks)

  • 성동욱;이지희;여명호;유재수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권5호
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    • pp.561-565
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    • 2010
  • 센서 네트워크의 수명을 향상 시키기 위해 모바일 싱크 기술을 이용하는 다양한 기법이 연구되고 있다. 모바일 싱크를 이용한 대표적인 연구로 트랙기반 모바일 싱크 운용 기법과 앵커 포인트기반 모바일 싱크 운용 기법이 있다. 이러한 기법들은 질의 발생 위치, 데이터 중요도 등과 같은 네트워크 환경을 고려하지 않은 고정적인 경로 기반으로 하여 QoS(Quality of Service)를 감소시키고, 경로 인근에 전송 핫스팟을 야기시켜 네트워크 수명을 감소시킨다. 본 논문에서는 기존 기법들의 문제점을 해결하는 모바일 싱크 운용 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 데이터의 중요도를 고려하여 모바일 싱크의 탐색 우선순위를 결정하여 QoS를 높이고, 모바일 특성을 최대한 활용하여 라우팅 핫스팟을 최소화 시킨다. 성능평가 결과 기존 기법에 비해 평균 질의 응답시간을 감소시키고, 네트워크 수명이 연장됨을 보였다.

무선 센서 네트워크를 위한 필드기반 경로 설정 방법 (A field-based Routing Scheme for Wireless Sensor Networks)

  • 이진관;이종찬;박상준;박기홍;최형일
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.117-126
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    • 2009
  • The recent interest in sensor networks has led to a number of routing schemes that use the limited resources available at sensor nodes more efficiently. These schemes typically try to find the minimum energy path to optimize energy usage at a node. Some schemes, however, are prone to unbalance of the traffic and energy. To solve this problem, we propose a novel solution: a gradient-field approach which takes account of the minimum cost data delivery, energy consumption balancing, and traffic equalization. We also modify the backoff-based cost field setup algorithm to establish our gradient-field based sensor network and give the algorithm. Simulation results show that the overhead of routing establishment obtained by our algorithm is much less than the one obtained by Flooding. What's more, our approach guarantees the basic Quality of Service (QoS) without extra spending.

무선 센서 네트워크 환경에서 우선순위 기법을 이용한 효율적인 경로 설정에 대한 연구 (A Study on an Efficient Routing Scheme for using a priority scheme in Wireless Sensor Networks)

  • 원대호;양연모
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권4호
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    • pp.40-46
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    • 2011
  • 최근 저전력 경량 운영체계 및 다양한 기능을 수행하는 베터리 기반 소형 노드들의 발전 덕분에 센서네트워크(WSNs)는 많은 응용 가능성을 보고 주고 있다. 센서네트워크 환경에서는 종단 센서 노드에서 수집한 데이터를 싱크 노드까지 적절하게 전송하기위하여 계층 2 및 계층 3 사이 혼성 매체 제어 알고리즘을 개발하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4 표준을 기반으로 UC Berkely에서 제공한 TinyOS 환경에서 동작하는 MAC 계층과 NWK 계층을 혼합한 Cross-layer 기반의 우선 순위 기법을 제안하고자 한다. 제안한 비콘 구간 우선순위 경로 설정(BPR) 기법은 센싱 데이터 전송 시 비콘 구간을 이용한 Wibeem protocol을 이용하였고, 데이터 전송 시 제시한 평가 항목 범위에서 기존의 비컨 전송 방식과 비교하여 상대적으로 우수한 성능을 보여 주고 있다. 평가 항목은 패킷 처리량, 전송률, 지연시간 및 에너지 소비 값이다. TOSSIM 환경에서 모의실험 결과는 제안한 BPR을 이용할 경우 기존 AODV방식과 비교하여 개선된 성능을 보고 주고 있다.

Circuit-Switched “Network Capacity” under QoS Constraints

  • Wieselthier, Jeffrey E.;Nguyen, Gam D.;Ephremides, Anthony
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제4권3호
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    • pp.230-245
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    • 2002
  • Usually the network-throughput maximization problem for constant-bit-rate (CBR) circuit-switched traffic is posed for a fixed offered load profile. Then choices of routes and of admission control policies are sought to achieve maximum throughput (usually under QoS constraints). However, similarly to the notion of channel “capacity,” it is also of interest to determine the “network capacity;” i.e., for a given network we would like to know the maximum throughput it can deliver (again subject to specified QoS constraints) if the appropriate traffic load is supplied. Thus, in addition to determining routes and admission controls, we would like to specify the vector of offered loads between each source/destination pair that “achieves capacity.” Since the combined problem of choosing all three parameters (i.e., offered load, admission control, and routing) is too complex to address, we consider here only the optimal determination of offered load for given routing and admission control policies. We provide an off-line algorithm, which is based on Lagrangian techniques that perform robustly in this rigorously formulated nonlinear optimization problem with nonlinear constraints. We demonstrate that significant improvement is obtained, as compared with simple uniform loading schemes, and that fairness mechanisms can be incorporated with little loss in overall throughput.

통신망 QoS를 위한 라우팅과 용량 증설의 계층간 최적화 기법 (Cross-layer Design of Routing and Link Capacity Extension for QoS in Communication Networks)

  • 신봉석;이현관;박정민;김동민;김성륜;이상일;안명길
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권12B호
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    • pp.1749-1757
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    • 2010
  • 본 논문에서는 사용자의 QoS (Quality of Service) 만족을 위해 할당하는 통신 자원에 대한 비용을 최소화하는 기법을 제안한다. 전송 지연이나 손실과 같이 사용자의 QoS를 결정짓는 요소들은 링크 사용률에 의존하게 되므로 링크 사용률에 따른 비용함수를 정의한다. 우선 네트워크 효용 최대화 (Network Utility Maximization) 문제로부터 기본적인 용량 계획 문제를 만들고, 하나의 토폴로지를 예로 들어 기본적인 용량 계획 문제의 해법이 최적의 해법을 제시하지 못한다는 것을 증명한다. 기본적인 용량 계획 문제의 해법을 초기 값으로 설정하고 라우팅과 용량 증설의 계층간 최적화 기법을 통하여 최적의 용량 계획 방법을 제시한다. 이 용량 계획 방법은 점차 증가하고 있는 평균 트래픽 양을 고려했을 때, 어떤 링크에 얼마만큼의 추가 자원이 필요할지에 대한 효과적인 해법을 제시할 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해, 제시한 토폴로지에서 최소 비용으로 수렴하는 것을 확인한 후에 좀 더 복잡하고 일반적인 네트워크에서도 수렴함을 보인다.

광 버스트 스위칭 망에서 최소 경로비용 기반의 동적 경로배정 기법 (Dynamic Routing Algorithm based on Minimum Path-Cost in Optical Burst Switching Networks)

  • 이해정;송규엽;유경민;유완;김영천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권3B호
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    • pp.72-84
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    • 2005
  • 광 버스트 스위칭 방식은 제어 채널과 데이터 채널을 분리하여 버스트 제어 패킷을 제어 채널로 먼저 전송하고 Offset 시간 후에 도착할 데이터 버스트에 대한 데이터 채널을 예약하는 단방향 예약 특성을 가지고 있다. 그러나 이러한 특성 때문에 버스트 간에 데이터 채널을 예약하기 위한 경합이 발생하게 되며 경합에 실패한 버스트는 손실되어 심각한 QoS (Quality of Service) 저하를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 버스트 손실을 최소화하기 위해 노드에서 발생되는 버스트 손실이 임계값을 초과할 경우 버스트 우선순위와 버스트가 생성된 근원지 정보에 따라 유동적으로 경로를 재설정하는 동적 경로 설정 기법을 제안하였다. 이와 같이 제안된 기법은 기존 경로로 전송되고 있는 버스트 흐름에 영향을 최소화하기 위하여 링크 비용을 고려한 최소 경로 비용을 기반으로 하고 있다. 또한, 제안된 기법의 성능 평가를 위하여 버스트 손실률, 버스트 처리율 및 평균 흡수 관점에서 기존의 기법과 비교 평가하였다.

TICN 전투무선망에서의 종단간 대역폭을 보장하는 예약 기반 HWMP 라우팅 프로토콜 설계 (A Reservation-based HWMP Routing Protocol Design Supporting E2E Bandwidth in TICN Combat Wireless Network)

  • 정회진;민석홍;김봉규;최형석;이종성;이재용;김병철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.160-168
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    • 2013
  • In tactical environment, tactical wireless networks are generally comprised of Tactical MANETs(T-MANETs) or Tactical WMNs(T-WMNs). The most important services in tactical network are voice and low rate data such as command control and situation awareness. These data should be forwarded via multi-hop in tactical wireless networks. Urgent and mission-critical data should be protected in this environment, so QoS(Quality of Service) must be guaranteed for specific type of traffic for satisfying the requirement of a user. In IEEE 802.11s, TDMA-based MAC protocol, MCCA(MCF Controlled Channel Access), has a function of resource reservation. But 802.11s protocol can not guarantee the end-to-end QoS, because it only supports reservation with neighbors. In this paper, we propose the routing protocol, R-HWMP(Reservation-based HWMP) which has the resource reservation to support the end-to-end QoS. The proposed protocol can reserve the channel slots and find optimal path in T-WMNs. We analyzed the performance of the proposed protocol and showed that end-to-end QoS is guaranteed using NS-2 simulation.

Performance Evaluation for Multicasting Video over OpenFlow-based Small-scale Network

  • Thi, Thuyen Minh;Huynh, Thong;Kong, In-Yeup;Hwang, Won-Joo
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.1084-1091
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    • 2014
  • When demand for transmitting multimedia data increases, network congestion is more likely to occur and users will suffer high loss rate as well as high delay. In order to enhance quality-of-service (QoS) of video multicasting, we need to raise transmission reliability and reduce end-to-end delay. This paper proposes a routing mechanism for a OpenFlow-based small-scale network in order to multicast video reliably with low delay. In our method, multipath routing will be applied to Multiple Description (MD) Coded video to exploit its multi-description property. Through performance evaluation, our method shows improvement on loss rate, delay and video distortion.

Improving QoS using Cellular-IP/PRC in Hospital Wireless Network

  • 김성홍
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.120-126
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    • 2006
  • 병원 무선망에서 호 수락 방식과 보다 적은 범위 셀 환경에서 QoS를 보장하기 위해 통합된 페이징과 루프 정보 관리 캐시를 사용하는 Cellular IP 특성을 가진 Cellular-IP/PRC 네트워크를 제안한다. 제안한 호 수락 방식은, 이동 노드의 홈 기지국 용량이 충분하고, 인접 셀 이동 노드가 홈 기지국에서 호가 수락되었다고 가정할 경우 받을 간섭의 증가량을 고려해 통화 품질이 보장될 때, 홈 기지국은 새로운 호를 이동 노드의 송신 전력 예측에 기반을 둔 호 수락 방식이다. 병원 무선망 내의 페이징과 라우터를 관리하기 위해 사용되었던 PC(Paging Cache)와 RC(Routing Cache)를 하나의 PRC(Paging Router Cache)로 통합 관리하고, 모든 노드 내에 구성하여 운용토록 하고, 이동 노드의 핸드오프 및 로밍 상태를 효율적으로 관리 할 수 있도록 이동 노드에 핸드오프 상태 머신을 추가하며, 노드에서 관련 기능을 수행하도록 연구한다. 시스템 환경에서 통화량에 영향을 주는 인자를 분석하고 각 링크 통화권 및 불균형 정도를 예측하여, 하향링크에 의해 통화권이 제한되었는지를 판단하여 호를 수락 또는 차단하는 알고리즘 이용 총 송수신 전력을 기반으로 제안한 알고리즘을 응용해서 QoS에서 가장 밀접하고 중요한 호 차단 확률과 호 탈락 확률, GoS(Grade of Service), 셀 용량의 효율을 예측 처리하여 QoS 성능 개선을 나타낸다.

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