• Journal of Communications and Networks
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• 제16권5호
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• pp.548-558
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• 2014

Load distribution is vital to the performance of multipath transport. The task becomes more challenging in real-time multimedia applications (RTMA), which impose stringent delay requirements. Two key issues to be addressed are: 1) How to minimize end-to-end delay and 2) how to alleviate packet reordering that incurs additional recovery time at the receiver. In this paper, we propose sub-packet based multipath load distribution (SPMLD), a new model that splits traffic at the granularity of sub-packet. Our SPMLD model aims to minimize total packet delay by effectively aggregating multiple parallel paths as a single virtual path. First, we formulate the packet splitting over multiple paths as a constrained optimization problem and derive its solution based on progressive approximation method. Second, in the solution, we analyze queuing delay by introducing D/M/1 model and obtain the expression of dynamic packet splitting ratio for each path. Third, in order to describe SPMLD's scheduling policy, we propose two distributed algorithms respectively implemented in the source and destination nodes. We evaluate the performance of SPMLD through extensive simulations in QualNet using real-time H.264 video streaming. Experimental results demonstrate that: SPMLD outperforms previous flow and packet based load distribution models in terms of video peak signal-to-noise ratio, total packet delay, end-to-end delay, and risk of packet reordering. Besides, SPMLD's extra overhead is tiny compared to the input video streaming.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.105-111
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• 2016

Trust models in the literature of MANETs commonly assume that packets have different security requirements. Before a node forwards a packet, if the recipient's trust level does not meet the packet's requirement level, then the recipient must perform certain security association procedures, such as re-authentication. We present in this paper an analysis of the epidemic broadcast delay in such context. The network, mobility and trust models presented in this paper are quite generic and allow us to obtain the delay component induced only by the security associations along a path. Numerical results obtained by simulations also confirm the accuracy of the analysis. In particular, we can observe from both simulation's and analysis results that, for large and sparsely connected networks, the delay caused by security associations is very small compared to the total delay of a packet. This also means that parameters like network density and nodes' velocity, rather than any trust model parameter, have more impact on the overall delay.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9A호
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• pp.685-696
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• 2009

NGA에서는 현재의 FTTH가 제공하고 있는 것보다 더 넓은 대역폭, 더 높은 분기율, 더 확장된 거리를 요구하고 있다. FTTH에서 큰 비중을 차지하는 TDMA PON에서는 OLT와 ONU 사이의 거리가 증가하면 전파지연이 증가하고, 전파지연의 3배 이상으로 패킷지연을 증가한다. 왜냐하면, 어떤 패킷이 ONU에 도착하면 대역요청, 승인, 전송이라는 과정을 거치기 때문이다. 이러한 효과를 상쇄하기 위해서는 사이클 타임의 값을 줄여야 하나, 이는 오버헤더 증가와 링크 효율의 감소를 초래한다. 본 논문에서는 NGA에서 목표하는 것과 같이 가입자 망에서 지원하는 거리가 60 Km 또는 100 Km까지 확장될 때 TDMA PON에서 발생할 수 있는 여러 가지 문제점들을 살펴보고, 지연에 민감한 트래픽에 대한 서비스 품질을 만족시켜 주기 위한 최적의 사이클 타임을 결정하는 방법을 제시한다. 그리고 ONU의 위치에 따라 등화왕복지연과 사이클 타임의 값을 가변적으로 할당하는 방법을 소개하며, 이 방법을 사용하면 성능분석에서 지연이 감소는 물론 링크 효율도 증가함을 보여준다.

• 한국경영과학회지
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• 제30권2호
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• pp.29-40
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• 2005

In this research, we propose packet scheduling algorithm considering different QoS characteristics of real-time traffic and non-real-time traffic in the next generation wireless communication system serving the multimedia traffic and a new efficient framing method cooperated with this packet scheduler. When the selected traffic classes of the selected users are transmitted, our proposed framing method can increase the number of serviced traffic classes by mixing the many different traffic classes within one frame considering data rate decided by the allocated AMC (Adaptive Modulation and Coding) option. Using this proposed method, the fairness among the traffic classes can be achieved and the system performance for total throughput and delay can be enhanced. Simulations are performed to analyze the performance of the proposed framing method. Our proposed packet scheduler and framing method will be applied to the next generation multimedia wireless communication system serving many traffic classes.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.201-208
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• 2010

이동 Ad Hoc(MANET) 망은 노드들의 이동성으로 말미암아 망 구조가 수시로 바뀌는 동적인 특성을 가지고 있으며 이는 망의 성능 평가나 프로토콜 설계에 많은 도전적인 문제를 야기한다. 우리는 이동성이 망의 성능에 미치는 성능 측도로서 총 경로 붕괴시간, $\sum_{i}T_i$가 개별 연결뿐만 아니라 시스템 전체의 성능을 평가하는 측도로 사용될 수 있음을 보았다. 본 논문에서는 총 경로 붕괴시간 측도를 세 가지 다른 이동성 모델(Random Waypoint, Manhattan, Blocked Manhattan)에 적용하여 각 이동성 모델의 성능을 평가하고, 패킷 전달율, 종단 간 지연 등이 이동성 모델에 따라 왜 달라지는지를 규명하였다. 또한 AODV 라우팅 프로토콜 하에서 경로 붕괴에도 불구하고 AODV Buffer가 패킷전달율을 어떻게 높이고 종단 간 지연을 얼마만큼 증가 시키는지를 해석적으로 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권10호
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• pp.17-28
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• 2008

무선 애드 혹 네트워크에서는 제한된 무선 자원을 효율적으로 이용하여 신속하게 패킷을 전송하는 것이 중요하다. 따라서 애드 혹 네트워크에서는 여러 가지 패킷 전송 방법 중 패킷 수신을 원하는 모든 노드에 짧은 지연 시간을 보장하여 소스 노드로부터 신속하게 패킷을 수신할 수 있는 플러딩(flooding)을 통한 패킷 전송 기법이 유용하게 쓰인다. 플러딩이란 통신 가능한 모든 노드에 패킷을 브로드캐스팅 하는 패킷 전달의 한 방식으로서, 수신한 패킷을 다시 전송하되 그 패킷을 한번이라도 전송한 경우에는 다시 전송하지 않는다. 기본적으로 플러딩은 전송할 패킷에 전송 단말의 주소와 시퀀스 번호만 기록하여 전송함으로서, 구현이 단순하고 토폴로지의 변화에 적응이 빠른 장점이 있다. 하지만 플러딩은 모든 단말이 최소 한번은 패킷 전송을 수행하기 때문에 과도한 트래픽이 발생하는 단점을 가진다. 이러한 단점을 해결하기 위해 노드의 위치 정보에 기반하거나 전송할 확률에 기반하여 패킷의 중복된 송수신을 억제하는 플러딩 기법이 다방면으로 연구되었다. 그러나 적은 트래픽과 짧은 지연 시간을 동시에 보장하는 것은 쉽지 않으며 여전히 해결과제로 남아있는 사항이다. 본 논문에서는 패킷을 수신한 노드가 자신의 주위 노드 중 패킷의 전송 방향에 대해 한 개의 노드에 전송 우선순위를 할당하고, 우선순위를 가진 노드가 패킷을 수신하면 지체 없이 패킷을 전달하도록 하여 지연 시간을 최소화시킬 수 있는 플러딩 기법을 제안한다. 또한 노드의 위치정보를 이용하여 동일한 패킷을 수신한 노드를 탐색하고 중복된 패킷의 송수신은 억제할 수 있는 새로운 방식의 플러딩 알고리즘을 제안한다. 그리고 시뮬레이션을 이용하여 제안한 알고리즘과 기존의 플러딩 기법들의 성능을 비교하고, 그 결과 제안한 알고리즘이 기존의 플러딩 방식보다 더 적은 패킷 전송 횟수로 신속하게 패킷을 전달할 수 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.289-295
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• 2000

인터넷에서 제공되는 멀티미디어 데이터의 서비스 품질 및 트래픽 파라메타인 사용자 트래픽의 최대 발생률, 데이터 전송시간지연과 변동 허용치, 최대 버스트 길이의 자기유사 특성을 가진 트래픽 모델로 분석 하므로써, 네트워크의 확장성, Quality of Service 그리고 최적화된 설계를 유추하였으며 시뮬레이션 네트워크를 통한 트래픽 지연 특성과 처리율을 분석하였다.

• ETRI Journal
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• 제22권4호
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• pp.40-50
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• 2000

We apply a "sliding-window" Maximum Likelihood(ML) estimator to estimate traffic parameters On-Off source and develop a method for estimating stochastic predicted individual cell arrival rates. Based on these results, we propose a simple Connection Admission Control(CAC)scheme for delay sensitive services in broadband onboard packet switching satellite systems. The algorithms are motivated by the limited onboard satellite buffer, the large propagation delay, and low computational capabilities inherent in satellite communication systems. We develop an algorithm using the predicted individual cell loss ratio instead of using steady state cell loss ratios. We demonstrate the CAC benefits of this approach over using steady state cell loss ratios as well as predicted total cell loss ratios. We also derive the predictive saturation probability and the predictive cell loss ratio and use them to control the total number of connections. Predictive congestion control mechanisms allow a satellite network to operate in the optimum region of low delay and high throughput. This is different from the traditional reactive congestion control mechanism that allows the network to recover from the congested state. Numerical and simulation results obtained suggest that the proposed predictive scheme is a promising approach for real time CAC.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권4호
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• pp.8-12
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• 2009

우리는 BMPA(balanced multimedia packet allocation) 기법을 제안했다. 이 기법은 OFDMA 멀티캐스트 시스템에서 서브캐리어의 최적 할당 문제를 고려했다. RT(real time) 패킷과 NRT(non-real time) 패킷이 송신 단에 동시에 도달했을 경우, BMPA 기법은 RT 패킷에 NRT 패킷보다 더 큰 가중치를 부여한다. 그리고 각 유저의 패킷 가중치 합에 따라서 서브 캐리어를 할당한다. 이 과정이 패킷 스케듈링과 서브 캐리어 할당 과정을 동시에 수행하게 되고 각 유저는 멀티미디어 패킷을 안정적으로 전송받을 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해 BMPA 기법이 기존의 멀티유저 워터필링 알고리즘에 비해 장기적으로 시스템의 전송 속도를 높이고 RT 패킷의 지연을 크게 줄인다는 것을 증명했다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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• pp.17-18
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• 2007

Mobile WiMAX technology is the key solution for providing high speed internet services at anytime and anywhere in mobile environments as 3.5th wireless technology between 3rd generation and 4th generation wireless technology, and the service demands shall be rapidly increased in future some years. This paper analyzed the QoS performance of Mobile WiMAX technology recommended by IEEE 802.16e specification under the restricted simulation conditions and environments. The major metrics for analyzing QoS performance of Mobile WiMAX are 1) total packet drop rates; 2) transmission / receive packet sizes; 3) end to end delay in node 2; 4) packet drop rate by mobile terminal mobility.