• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.11-20
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• 2004

Proportional Fair (PF) share policy has been adopted as a downlink scheduling scheme in CDMA2000 l×EV-DO standard. Although It offers optimal performance in aggregate throughput conditioned on equal time share among users, it cannot provide a bandwidth guarantee and a strict delay bound. which is essential requirements of real-time (RT) applications. In this study, we propose a new scheduling policy that provides quality-of-service (QoS) guarantees to a variety of traffic types demanding diverse service requirements. In our policy data traffic is categorized Into three classes, depending on sensitivity of Its performance to delay or throughput. And the primary components of our policy, namely, Proportional Fair (PF), Weighted Fair Queuing (WFQ), and delay-based prioritized scheme are intelligently combined to satisfy QoS requirements of each traffic type. In our policy all the traffic categories run on the PF policy as a basis. However the level of emphasis on each of those ingredient policies is changed in an adaptive manner by taking into account the channel conditions and QoS requirements. Such flexibility of our proposed policy leads to offering QoS guarantees effectively and. at the same time, maximizing the throughput. Simulations are used to verify the performance of the proposed scheduling policy. Experimental results show that our proposal can provide guaranteed throughput and maximum delay bound more efficiently compared to other policies.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권2호
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• pp.97-104
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• 2013

본 논문에서는 프레임 기반 스케줄러에서 지연시간에 민감한 트래픽에 대해 지연시간을 쉽게 제한하기 위한 대기시간 기반 주기적 패킷 폐기 기법에 대해 소개한다. 이 기법은 프레임 기반 스케줄러에서 매 스케줄링 시점에 임계값보다 오래 버퍼에 머물러 있는 패킷을 폐기하는 방법으로 지연시간을 제한한다. 본 논문에서는 제안하는 기법에 대해 혼잡상황에서의 평균 큐잉 지연시간 및 패킷 손실율을 수식적으로 분석하고, 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 성능 분석 결과, 제안한 패킷 폐기 기법은 임계값 설정으로 패킷의 큐잉 지연시간을 쉽게 제한할 수 있음을 확인하였다. 또한 패킷 폐기를 스케줄링 이전에 수행함으로 서비스 처리율의 제한이 가능함을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.461-467
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• 2014

AQM은 라우터에서 사용되고 있으며 큐의 순간적 길이나 평균길이를 관찰하여 혼잡을 예측하고 탐지하는 알고리즘이며, 평균 큐길이가 임계 값을 초과하면 혼잡이 발생하였다고 추론하고 라우터로 유입되는 패킷을 미리 폐기시키거나 패킷 전송 노드에게 혼잡을 미리 알림으로써 전송노드에서 전송률을 줄여 혼잡을 피하도록 한다. AQM 알고리즘의 하나인 RED (random early detection)는 패킷을 무작위로 폐기시켜 혼잡제어를 하는 큐 기반의 혼잡 제어기술이다. RED는 TCP의 시간경과 및 큐 지연을 줄이며 링크 활용도를 높이고 버스트한 트래픽이 유입되는 것을 관리하는 기술로써 널리 사용되어지고 있으며 혼잡도의 정도를 큐의 평균 길이로 추정한다. 그러나 파라미터($P_{max}$, $TH_{min}$)값들이 고정되어 있어서 특정한 네트워크 환경에서는 동작을 잘 못한다. 본 논문에서는 네트워크 상태를 지속적으로 감지함으로써 $P_{max}$와 $TH_{min}$의 값을 네트워크 상태에 적합한 값으로 자동적으로 바꾸어줌으로서 다양한 환경에서도 동작을 잘할 수 있는 확장 RED를 제안한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권9호
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• pp.19-28
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• 2010

IEEE 802.15.4 표준에서는 QoS(Quality-of-Service)를 요구하는 응용프로그램들의 패킷 전송을 보장하기 위해 비경쟁 접근방식에 의한 GTS(Guranted Time Solot) 할당 기법을 지원한다. 그러나 표준에 따른 GTS 할당 기법은 패킷이 도착한 순서에 따라 채널을 할당하는 FIFS(First In First Service) 스케쥴링을 사용해 패킷을 처리함으로서 대역의 낭비가 심하고 채널 사용률을 감소시켜 실질적인 QoS 서비스에 적합하지 못하다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선한 공정 큐잉을 위한 GTS 할당 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 각 노드의 GTS 할당 요청 횟수(RC, Request Count)와 최근 할당 여부(RA, Recently Allocation)를 이용해 GTS 할당에 대한 불공정성 문제를 해결함으로서 GTS 요청 처리율을 높이고 지연 시간을 감소시킨다. 제안하는 기법의 타당성 및 성능 분석을 위해 수학적 분석 모델을 수립하고, 시뮬레이션을 통해 제안하는 기법이 표준과 비교해 데이터 처리율과 채널 사용률 측면에서 효율적임을 보였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.357-365
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• 2009

사용자가 느끼는 QoS를 최대화하면서 네트워크 대역폭의 특성을 효율적으로 활용하기 위해서는 네트워크의 패킷 손실과 대기행렬의 지연 시간을 구체적으로 예측이 필요하다. 네트워크의 자원이 충분치 않은 무선 네트워크 환경의 경우 예측은 특히 중요한 문제로 부각된다. 본 연구는 무선 네트워크의 성능 모델을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 실험을 위해서 실제 운영 중인 무선 네트워크 환경에서 패킷 흐름 자료를 수집하였다. 무선 환경에서의 패킷 개수 공정과 대역폭 공정은 장기 기억 특성을 갖고 있는 것으로 나타났다. 실험을 통해서 네트워크 트래픽의 주요 성능 변수들을 추출해 냈고, 대기 시간과 버퍼 오버플로우 확률에 대한 분석적 모델을 개발하였다. 프랙탈 브라운 운동 (FBM)을 이용한 대기 행렬의 꼬리 확률을 얻었고, 대기행렬의 길이 모델을 통해서 평균대기 지연을 표현하였다. 실측 데이터를 활용하여 개발한 성능 모델이 IEEE 802.11b 네트워크 트래픽의 물리적 특성을 잘 표현하고 있음을 알 수가 있다

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권2호
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• pp.473-494
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• 2020

To provide a guaranteed Quality of Service (QoS) to real-time traffic in High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) core network, we proposed an enhanced mechanism. For an enhanced QoS, a Class-Based Low Latency Fair Queueing (CBLLFQ) packet scheduling algorithm is introduced in this work. Packet classification, metering, queuing, and scheduling using differentiated services (DiffServ) environment was the points in focus. To classify different types of real-time voice and multimedia traffic, the QoS provisioning mechanisms use different DiffServ code points (DSCP).The proposed algorithm is based on traffic classes which efficiently require the guarantee of services and specified level of fairness. In CBLLFQ, a mapping criterion and an efficient queuing mechanism for voice, video and other traffic in separate queues are used. It is proved, that the algorithm enhances the throughput and fairness along with a reduction in the delay and packet loss factors for smooth and worst traffic conditions. The results calculated through simulation show that the proposed calculations meet the QoS prerequisites efficiently.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.103-110
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• 2015

WBAN(Wireless Body Area Network)는 인체주변 2-3m 영역에서 의료 및 비의료 디바이스들로 구성된 다양한 환자 모니터링 분야를 지원하기 위한 무선센서네트워크이다. WBAN 환경을 위해서는 저전력 소비, QoS, 듀티사이클등의 요구사항을 만족하고 주파수 대역을 효율적으로 분배하며 트래픽 로드에 강하면서 에너지를 절약하는 MAC(Medium Access Control)이 설계되어야 한다. 본 논문에서는 트래픽 로드가 증가할 때를 고려해 에너지에 효율적인 AQ(Adaptive Queuing) MAC 슈퍼프레임 구조를 제안한다. 또한 시뮬레이션 결과 제안하는 AQ(Adaptive Quenuing)MAC를 IEEE 802.15.4 MAC과 비교 하였을 때 전송처리율, 평균MAC 지연율 측면에서 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1453-1460
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• 2014

WFQ (Weighted Fair Queuing) provides not only fairness among traffic flows in using bandwidth but also guarantees the Quality of Service (QoS) that individual flow requires, which is why it has been applied to the resource reservation protocol (RSVP)-capable router. The RSVP allocates an enough resource to satisfy both the rate and end-to-end delay requirements of the flow in the condition of no packet loss, and the WFQ scheduler guarantees those QoS requirements with the allocated resource. In practice, however, most QoS-guaranteed services allow a degree of packet loss, especially from 0.1% to 3% for Voice over IP. This paper discovers that the packet loss rate of each traffic flow is determined by only its time-stamp adjustment value, and then enhances the WFQ to provide a differentiated packet loss guarantee under general traffic conditions in terms of both traffic characteristics and QoS requirements. The performance evaluation showed that the proposed WFQ could increase the utilization of bandwidth by 8~11%.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4436-4452
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• 2015

The IEEE 802.15.6 standard is introduced to satisfy all the requirements for monitoring systems operating in, on, or around the human body. In this paper, analytical models are developed for evaluating the performance of the IEEE 802.15.6 CSMA/CA-based medium access control protocol for wireless body area networks (WBAN) under unsaturation condition. We employ a three-dimensional Markov chain to model the backoff procedure, and an M/G/1/K queuing system to describe the packet queues in the buffer. The throughput and delay performances of WBAN operating in the beacon mode are analyzed in heterogeneous network comprised of different user priorities. Simulation results are included to demonstrate the accuracy of the proposed analytical model.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.515-522
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• 1997

컴퓨터 통신망에서 안정된 프로토콜을 제공하기 위해 분산된 큐를 이용한 임의 접근 프로토콜(Distributed Queuing Random Acess Protocol:DQRAP)을 제안하고 검토한다. DQRAP 프로토콜은 통신망에서 노드간의 경쟁을 해소하고 메시지 전송을 스케줄하기 위해 미니 슬롯을 사용해서 채널 피드백과 두 개의 분산 큐를 제공한다.세 개의 미니 슬롯을 사용할 경우 세 번의 미니슬롯이 피드백되어 도착했을 때 전송시간보다 빨리 충돌을 해결할 수 있다. 세 개의 미니 슬롯을 사용한 모델링과 시뮤레이션을 통해서 DQRAP 프로토콜은 처리율과 지연에 대하여 M/D/I 시스템에 거의 근접하는 것을 알 수 있다.DQRAP 브로토콜은 안정되고 전파지연에 민강하지 않으므로 현재 사용중인 위성 통신망, 근거리 통신망 (LAN)혹은 메트로폴리탄 통신망(MAN)등에 사용될 수 있다.