• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권3호
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• pp.251-255
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• 2009

네트워크 코딩은 소스의 패킷이 최종 목적지로 전송되는 데 있어 총 전송 횟수를 줄여 전체 네트워크 측면에서 성능(throughput)의 이득이 있기 때문에 현재 매우 각광받고 있는 무선 기술 중 하나이다. 하지만 소스의 패킷을 최종 목적지까지 보내는데 거치게 되는 중간의 코딩 노드가 다른 소스의 패킷을 네트워크 코딩(XOR)하는 데 필요로 하는 시간(processing delay)과 다른 패킷이 전송될 때까지 해당 패킷이 큐에서 기다려야 하는 시간(queuing delay)이 추가적으로 필요하기 때문에 delay측면에서 손해를 볼 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 queuing delay가 각 소스에서 발생한 패킷들의 arrival rate에 매우 의존적임을 분석한다. 또한 패킷 arrival rate에 따른 동적인 트래픽 상태에서 네트워크 코딩을 사용하지 않을 때(DCF without XOR)와 사용할 때(DCF with XOR)를 지연 시간 분석을 통해 비교한다.

• ETRI Journal
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• 제28권1호
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• pp.31-44
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• 2006

In a packet switching network, congestion is unavoidable and affects the quality of real-time traffic with such problems as delay and packet loss. Packet fair queuing (PFQ) algorithms are well-known solutions for quality-of-service (QoS) guarantee by packet scheduling. Our approach is different from previous algorithms in that it uses hardware time achieved by sampling a counter triggered by a periodic clock signal. This clock signal can be provided to all the modules of a routing system to get synchronization. In this architecture, a variant of the PFQ algorithm, called digitized delay queuing (DDQ), can be distributed on many line interface modules. We derive the delay bounds in a single processor system and in a distributed architecture. The definition of traffic contribution improves the simplicity of the mathematical models. The effect of different time between modules in a distributed architecture is the key idea for understanding the delay behavior of a routing system. The number of bins required for the DDQ algorithm is also derived to make the system configuration clear. The analytical models developed in this paper form the basis of improvement and application to a combined input and output queuing (CIOQ) router architecture for a higher speed QoS network.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.774-779
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• 2012

We design and implement a RTT (Round Trip Time) based TCP (Transmission Control Protocol) for USN (Ubiquitous Sensor Network). We adopt a basic update algorithm for window size from FAST TCP that uses the queuing delay at link as the congestion measure. The designed TCP estimates the queuing delay at link from the measured RTT in the network layer, and updates the window size based on the estimated queuing delay. The designed TCP allows to utilize the full capacity of USN links and avoids the waste of the given link capacity that is common without the flow control in the transport layer. The experiment results show that the window size of the sender converges within a small range of variations without any packet loss, and verify the stability and performance of the designed TCP.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권6호
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• pp.523-530
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• 2008

본 논문은 제한된 재전송 횟수(retransmission persistence)를 갖는 SR-ARQ(Selective Repeat Automatic Repeat reQuest) 프로토콜의 큐잉 지연에 대한 분석 모델을 제안한다. SR-ARQ는 링크 계층 프로토콜로서 전송 중에 손실되거나 손상된 패킷을 재전송을 통해 복구하는 기능을 한다. SR-ARQ의 재전송 횟수는 SR-ARQ의 손실 복구 성능 뿐만 아니라 지연 성능에 큰 영향을 미치는 패러미터이다. 현재 최대 재전송 횟수가 SR-ARQ의 성능에 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구는 많지 않다. 이에, 본 논문에서는 M/G/1 큐잉 모델을 바탕으로 제한된 재전송 횟수를 갖는 SR-ARQ의 큐잉 모델을 제안하고 이를 통해 SR-ARQ의 큐잉 지연에 대한 재전송 횟수의 영향을 분석한다. 또한, OPNET을 이용한 모의실험을 통해 제안된 큐잉 모델의 정확성을 검증한다. 특히, 본 논문은 패킷 손실율과 트래픽 부하를 달리하는 여러 통신 환경에서 재전송 횟수가 SR-ARQ의 큐잉 지연 성능에 어떤 영향을 미치는 지를 수학적 분석 결과 및 모의실험 결과를 통해 명확하게 보여준다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.83-93
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• 2007

널리 이용되고 있는 공정 큐잉 방식인 WFQ(Weighted Fair Queuing)는 특히 인터넷 전화와 같이 저속이지만 엄격한 지연한계를 요구하는 서비스에 대해 대역폭 이용도가 저하되는 문제점을 갖고 있다. 이러한 WFQ의 문제점은 흐름의 레이턴시가 최적화되지 못하기 때문에 발생하는 것으로 최근에 밝혀졌고, 이어서 최적레이턴시 기반 공정 큐잉 방식인 LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing)가 도입되었다. 본 연구에서는 LOFQ에 점유자원 최적화 기능을 추가하여 성능특성을 더욱 개선하고, 반복적으로 수행되던 LOFQ의 자원변환 알고리즘을 개선하여 수행 복잡성을 줄인다. 아울러 WFQ에 비해 대역폭 이용도가 우수함을 증명한다. 시뮬레이션을 통해 성능개선 효과를 확인한 결과 $20{\sim}30%$의 개선이 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권7A호
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• pp.717-724
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• 2006

본 논문에서는 MIMO-OFDM 시스템에서 물리 계층으로부터의 궤환(Feedback) 정보를 이용하여 MAC 계층에서의 전송 용량 극대화 및 공평성을 제공하는 FATM(Fairness Aware Throughput Maximizing) 스케줄링 방식 기반의 QoS 지원을 위한 우선순위 큐 기반의 스케줄링 기법을 제안한다. 제안된 우선순위 큐 스케줄링 기법은 서 비스 클래스별 지연 요구 조건을 최대한 보장함과 동시에, 강한 버스트 특정을 갖는 서비스 클래스의 성능 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 제안된 스케줄링 기법의 QoS 지원을 위한 큐 스케줄링 기법은 SPQ(Strict Priority Queueing), DCBQ(Delay Constraint Based Queuing), HDCBQ(Hybrid Delay Constraint Based Queuing)로 나누어지고, 세 가지 방식에 대한 모의실험을 통해 성능을 비교 평가하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권2호
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• pp.155-162
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• 2007

널리 이용되고 있는 공정 큐잉 방식인 WFQ(Weighted Fair Queoing)는 특히 인터넷 전화와 같이 저속이지만 엄격한 지연한계를 요구하는 서비스에 대해 대역폭 이용도가 저하되는 고질적인 문제점을 갖고 있었다. 이러한 WFQ의 문제점은 흐름의 레이턴시가 최적화 되지 않았기 때문으로 최근에 밝혀졌고, 이어서 최적 레이턴시 기반 공정 큐잉 방식인 LOFQ(Latency-Optimized Fair Queuing)가 도입되었다. 그리고 LOFQ에 점유자원 최적화 기능을 추가하여 대역폭 이용도를 개선하고, 반복적으로 수행되던 자원변환 알고리즘을 개선하여 수행 복잡성을 줄이는 등 LOFQ의 성능특성이 향상되었다. 하지만 여전 시뮬레이션에 의해 성능을 평가하고 있어 평가의 정확성과 소요시간 측면에서 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 LOFQ의 대역폭 이용도를 수학적으로 계산하는 방법을 연구하고자 한다.

• ETRI Journal
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• 제25권6호
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• pp.475-488
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• 2003

In this paper, we propose an efficient and simple fair queuing algorithm, called new starting potential fair queuing (NSPFQ), which has O(1) complexity for virtual time computation and also has good delay and fairness properties. NSPFQ introduces a simpler virtual time recalibration method as it follows a rate-proportional property. The NSPFQ algorithm recalibrates the system virtual time to the minimum virtual start time among all possible virtual start times for head-of-line packets in backlogged sessions. Through analysis and simulation, we show that the proposed algorithm has good delay and fairness properties. We also propose a hardware implementation framework for the scheduling algorithm.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제19권6호
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• pp.817-829
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• 2023

Variable wireless channel is a big challenge for real-time video applications, and the rate adaptation of realtime video streaming becomes a hot topic. Intra-video coding is important for high-quality video communication and industrial video applications. In this paper, we proposed a novel adaptive scheme for real-time video transmission with intra-only coding over a wireless network. The key idea of this scheme is to estimate the instantaneous remaining capacity of the network to adjust the quality of the next several video frames, which not only can keep low queuing delay and ensure video quality, but also can respond to bandwidth changes quickly. We compare our scheme with three different schemes in the video transmission system. The experimental results show that our scheme has higher bandwidth utilization and faster bandwidth change response, while maintaining low queuing delay.

• ETRI Journal
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• 제34권6호
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• pp.807-815
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• 2012

In this paper, we propose a scheme for partially dynamic lane control for energy saving in multilane-based high-speed Ethernet. In this scheme, among the given transmission lanes, at least one lane is always operating, and the remaining lanes are dynamically activated to alleviate the network performance in terms of queuing delay and packet loss in the range of acceptance. The number of active lanes is determined by the decision algorithm based on the information regarding traffic and queue status. The reconciliation sublayer adjusts the transmission lane with the updated number of lanes received from the algorithm, which guarantees no processing delay in the media access control layer, no overhead, and minimal delay of the exchanging control frames. The proposed scheme is simulated in terms of queuing delay, packet loss rate, lane changes, and energy saving using an OPNET simulator. Our results indicate that energy savings of around 55% (or, when the offered load is less than 0.25, a significant additional savings of up to 75%) can be obtained with a queuing delay of less than 1 ms, a packet loss of less than $10^{-4}$, and a control packet exchange time of less than $0.5{\mu}s$ in random traffic.