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DOCSIS3.0 기반 케이블망에서 MAP 주기에 따른 성능평가
노선식,송재준,Roh, Sun-Sik,Song, Jae-Jun 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.6
DOCSIS 3.0 프로토콜은 채널-결합 기법을 기반으로 케이블망에서 망을 고도화하기 위해 제안된 표준이다. DOCSIS 프로토콜을 사용하는 망에서 망을 구성하는 CM과 CMTS간의 데이터 전송은 MAP 메시지를 통해 대역 요청과 전송 대역 할당을 받아 양방향 전송을 하기 때문에, MAP의 전송주기는 망 성능의 핵심적인 요소가 된다. 하지만 현재 표준안에서는 MAP의 구성요소와 용도에 대한 정의만 언급하고 있고, MAP 메시지의 전송주기에 대한 정의는 언급되어 있지 않다. 본 논문에서는 DOCSIS 3.0 기반의 케이블망에서 MAP 전송주기 에 따른 프로토콜의 성능을 평가하기 위해 OPNET을 통해 시뮬레이터를 개발하고, MAP 전송주기에 따른 망의 성능을 분석하였다. 성능 평가 결과 MAP 전송주기는 0.05sec일 때 최적의 망성능을 보임을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 DOCSIS 3.0 기반 케이블 망의 구축을 위한 중요한 성능 요소로 사용될 수 있다. DOCSIS 3.0 protocol are proposed to support high-speed cable network DOCSIS 3.0 MAC protocol regulates CM and CMTS channel transfer times through MAP message. So MAP Inter-arrival time is primary factor of network performance. However, standards does not include the details of MAP Inter-arrival Time affecting the performance of MAC protocols for DOCSIS 3.0. In this paper, we evaluated the performance of DOCSIS 3.0 protocol follow in MAP Inter-arrival Time. Based on the evaluation results, we propose the optimal MAP Inter-arrival Time. We found that the protocol shows best performance when the MAP Inter-arrival Time is 0.05sec. The research results can apply to performance element which important for the construction of DOCSIS 3.0 base cable networks.
채널 결합 기반 상향스트림 스케줄링 알고리즘 설계와 성능평가
노선식(Sun-Sik Roh) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.5
광대역가입자망으로 DOCSIS 기반 HFC 망을 고도화하기 위해 채널 결합 기법을 핵심기술로 하는 DOCSIS 3.0 표준안이 제시되었다. 본 논문에서는 DOCSIS 망에서 채널 결합 기법을 효율적으로 구현하기 위해 결합그룹 스케줄링과 채널 스케줄링으로 구성된 상향스트림 스케줄러를 설계하였다. 채널 결합 기능을 제공하는 CM들의 요구 대역을 결합 채널에 할당하기 위해 균등요구대역 할당알고리즘, 현재 할당된 요구대역 기반 요구대역 할당알고리즘, 그리고 이전 대역 할당 기반 요구대역 할당알고리즘 등 세 가지 결합그룹 스케줄링 알고리즘을 설계하여 제안하였다. OPNET을 이용하여 DOCSIS 3.0 MAC 시뮬레이션 모델을 구현하고, 제안한 알고리즘들을 적용하여 성능평가를 수행하였다. 성능평가를 통해 채널 결합 기법이 정상적으로 수행됨을 검증하였고, 스케줄링 알고리즘에 대한 비교평가결과 균등요구대역 할당알고리즘이 전송 지연과 데이터 전송량에 있어서 우수한 성능을 나타내었다. 또한 DOCSIS MAC 프로토콜에 대한 성능평가를 수행하였으며, DOCSIS 3.0 프로토콜이 DOCSIS 3.0 이전 프로토콜보다 대용량 데이터를 전송할 수 있음을 확인하였다. CableLAB published DOCSIS 3.0 Specifications to supply broadband access to homes and small businesses. The primary technique of DOCSIS 3.0 Specification is channel bonding which provides cable operators with a flexible way to significantly increase up/downstream speeds. In this paper, we propose the upstream scheduler that serves channel bonding. Proposed scheduler consists of two sub-scheduler: bonding group scheduler and channel scheduler. Also, we propose three scheduling algorithms to allocate request bandwidth of CM to each bonding channel: equivalent scheduling algorithm, current request-based scheduling algorithm, and last grant-based scheduling algorithm. In order to evaluate the performance of these algorithms and DOCSIS 3.0 MAC protocol, we develop the DOCSIS 3.0 simulator with the network simulator, OPNET, to model DOCSIS network, CMTS, and CM. Our results show that equivalent scheduling algorithm is superior to others in the view of transmission delay and throughput, and DOCSIS 3.0 protocol provides higher throughput than pre-DOCSIS3.0 protocol.
광 버스트 교환 망을 위한 GMPLS 기반 기능 모델과 연결 수락 제어 알고리즘
소원호,노선식,김영천,So, Won-Ho,Roh, Sun-Sik,Kim, Young-Chon 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.9B
본 논문에서는 광 버스트 교환 (Optical Burst Switching; OBS) 기반의 광 통신망에 GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching) 기술을 적용하기 위한 OBS 라우터의 기능 모델을 제시한다. 또한 이 모델에서 운용되고 사용자의 QoS 요구를 수용하는 연결 수락 제어 알고리즘을 제안한다. 기능 모델을 제시하기 위하여 IP/WDM(IP over WDM) 기반 광 인터넷을 위한 기존의 GMPLS와 OBS 특정을 먼저 고려한다. 이를 기반으로 현재의 파장 경로 배정 기반 GMPLS가 제어 정보를 이용하여 버스트 데이터의 경계를 구분하고 광 링크에서 버스트 단위의 통계적 다중화가 가능한 OBS의 특정을 수용하도록 기능 모델을 제안한다. 마지막으로 제안된 모델에 서 버스트 손실률과 서비스 차등률 같은 QoS 파라미터를 고려하여 연결 수락 제어가 가능하도록 OBS을 위한 offset 시간 결정 (offset time decision; OTD) 알고리즘을 이용한다. 제안된 연결 수락 제어 알고리즘은 LSP (Label Switched Path)의 인가된 부하와 파장 정보 요구 QoS 파라미터를 OTD 알고리즘에 대업한다. 새로운 LSP 설정 요구가 발생할 때 OTD 알고리즘으로 결정된 offset 시간으로 요구 QoS를 만족하면 설정 요구를 수락한다. 성능 평가는 시뮬레이션을 이용하며 제안된 방식이 기존 방식에 비해서 많은 LSP에 의한 이용을 증가와 요구 QoS를 만족시킴을 보인다. In this paper, we propose the functional models of optical burst switching (OBS) routers to apply GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching) to optical networks based on OBS. In addition, we introduce a connection admission control (CAC) algorithms which are operated in this models and can accommodate the required QoS. Firstly, the characteristics of current GMPLS and OBS for the optical Internet are basically considered. With this consideration, the models are proposed to accept OBS features which include the recognition of data bounda η with control information and the statistical multiplexing in terms of bursts. Secondly, we use an offset time decision (OTD) algorithm on behalf of controlling the connection admission with taking QoS parameters such as burst loss rate(BLR) and service-differentiation ratio(SDR) into consideration. The proposed CAC algorithms use the offered load of LSP (Label Switched Path), wavelength information, and QoS parame ‘ ers as inputs of OTD algorithm. A call setup request will be accepted when the offset time decided by OTD algorithm is reasonable for guaranteeing its requested QoS. Simulation is used for performance evaluation Results show the proposed schemes can guarantee the required QoS and those are better than the previous one in terms of channel utilization.
SDS : Sequential Download System을 이용한 P2P 미디어 스트리밍
박병철,노선식,이동은,Park, Byung-Chul,Roh, Sun-Sik,Lee, Dong-Eun 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.11
본 논문에서는 P2P 네트워크에서 높은 스트리밍 QoS를 제공하기 위한 Sequential Download System(SDS)을 제안하였다. SDS는 Download Manager를 이용하여 여러 피어로부터 파일을 수신하고, 파일 수신시에 피어의 갑작스런 이탈에 대처할 수 있다. 또한 스트리밍 시 발생하는 버퍼링 시간을 최소화하여 안정된 스트리밍을 제공하며, Memory Map을 이용하여 다운로드 중에도 다른 피어의 요청에 대처할 수 있다. In this paper, we proposed a Sequential Download System(SDS) to provide high steaming QoS in p2p network. SDS is able to receive a media file simultaneously from multiple source peer by download manager and deal with unexpected leave of source peer. Also It can provide stable streaming services with minimum buffering delay and manage request of other peer by memory map in process of downloading.