• 제목/요약/키워드: Bellman-Ford

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SPFA를 기반으로 개선된 벨만-포드 알고리듬 (An improved Bellman-Ford algorithm based on SPFA)

  • 진호;서희종
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.721-726
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    • 2012
  • 이 논문에서 SPFA(shortest path faster algorithm)을 사용해서 기존의 벨만-포드(Bellman-Ford)을 개선한 효율적인 알고리듬을 제안한다. 벨만-포드 알고리듬은 딕스트라(Dijkstra) 알고리듬과 다르게 부(-)인 가중치를 갖는 그래프에서 사용할 수 있다. SPFA 알고리듬은 한 대기열을 이용하여 노드를 저장한다. 그래서 중북을 피할 수 있다. 벨만-포드 알고리듬은 시간을 더 사용하여 노드 표를 업데이트를 시킨다. 이 개산 알고리듬에서는 인접 리스트를 이용하여 표의 각 노드를 저장한다. 한 대기열을 통하여 데이트를 저장한다. 개선 방법에서는 새로운 점에 계속 relaxation을 통하여 최적 패스를 얻을 수 있다. 딕스트라 알고리듬과 SPFA 알고리듬과 개선된 알고리듬의 성능을 비교하기 위해서 시뮬레이션을 하였다. 실험 결과에서 랜덤(random) 그래프에서 개선된 알고리듬, SPFA 알고리듬과 딕스트라 알고리듬은 효율이 비슷했었는데, 격자형 지도에서 개선 알고리듬의 효율이 더 높았었다. 처리시간에서 개선된 알고리듬은 SPFA 알고리듬 보다 3분의 2를 감소시켰다.

컴퓨터 네트워크를 위한 신뢰성 있는 분산 최단경로 설정 알고리즘 (A Reliable Distributed Shortest Path Routing Algorithm for Computer Networks)

  • 박성우;김영천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.24-34
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    • 1994
  • 대부분의 컴퓨터 네트워크에서, 각 교환 노드는 데이터 패킷 전송시 최단 경로를 찾기 위해 정확한 경로 정보를 작는 것이 필요하다. 그러나, 분산화된 환경하에서는 전체 네트워크를 통해 항상 일관성 있는 경로정보를 유지하기가 어렵다. 따라서, 시간이 지남에 따라 이미 쓸모없게 된 경로 정보로 인하여 경로상의 루우프가 형성될 수 있으며, 이로 인하여 전체 네트워크의 심각한 성능 저하를 초래할 수도 있다. 본 논문에서는 이러한 경로상의 루우프 형성 문제를 해결하기 위해 새로운 경로 설정 알고리즘에 대해 논하고자 한다. 제안된 알고리즘은 현재 컴퓨터 네트워크에서 경로설정을 위해 가장 많이 이용되고 있는 분산화된 Bellman-Ford 알고리즘에 근거하고 있다. 제안되는 알고리즘은 Bellman-Ford 알고리즘의 간편성을 유지하면서 분산화된 환경하에서 (두 노드간 또는 여러 노드들간의) 모든 종류의 루우프를 일정 시간안에 발견하고 이를 해결한다.

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에너지 효율적인 데이타 기반 센서 네트워크 라우팅 프로토콜 (Energy Efficient Data-centric based Sensor Network Routing Protocol)

  • 박노성;김대영
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권2호
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    • pp.261-277
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    • 2005
  • 센서 네트워크에서는 베이스 노드와 다수의 센서 노드들간의 데이타 중심 (Data-centric) 기반의 통신 모델을 사용한다는 특징을 활용하여, 오버헤드를 최소화 하면서 최저 전력 라우팅 경로를 찾고, 또한 전체 네트워크의 수명을 최대화 시킬 수 있는 PAD (Power Aware Data-centric routing protocol)를 제안한다. PAD는 최저전력 라우팅 경로와는 상관없는 통신 링크를 제거한 최저전력특징그래프(Minimum Energy Property Graph)를 찾은 후, 오버혜드를 최소화 하고 slow convergence와 라우팅 경로의 루프 문제를 해결한 Distributed Data-centric Bellman-Ford Algorithm을 사용하여 라우팅 경로를 결정한다. 특히 PAD가 제안한 최저전력특징그래프를 찾는 알고리듬은 기존의 방식에 비해서 훨씬 빠르며, 간단하여 구현이 용이하면서도 가장 적은 수의 에지를 가지는 그래프를 구한다. 이는 기존의 방식이 사용하던 path-loss 모델만을 이용한 기하학적 계산과 복잡한 알고리듬을 path-loss 모델로부터 독립시켜 전력소모를 예측할 수 있는 어떠한 방법이든지 사용 가능하게 하고 또한 최단거리 알고리듬을 사용한 결과이다. PAD는 모든 과정을 분산된 방식으로 수행하며, 또한 최소의 오버헤드만을 가지므로, 다양한 센서 네트워크 응용에서 사용할 수 있을 것으로 기대한다.

독립형 태양광 발전 시스템을 위한 저가의 다중 무선 모니터링 기법에 관한 연구 (A Study of Multiplex RE Monitoring Method of Low-Price for Stand-Alone PV Power Generation System)

  • 오진석;곽준호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권5호
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    • pp.579-586
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    • 2005
  • Recently, it has demanded to the wireless monitoring system in stand-alone PV power generation system. We propose the multiplex monitoring method using RF unit of low-price. RF unit consists of RF modem and communication controller. It is also able to use by repeater to communicate long distance. In this paper. two algorithms were programmed by CCS-C and C++ for multiplex monitoring method, The algorithm of choosing unit was used 'select and poll method' and the course assignment algorithm was embodied with 'Bellman-Ford algorithm'. The good result was achieved in the actual test without communication-data lose. The proposed method will be applied such as monitoring system of PV light on the wayside, monitoring system of unmanned lighthouse, monitoring system of refrigeration container on vessel and so on. It can be applied in the field that various ocean energy system.

이동 Ad-hoc 무선망에서의 효율적인 라우팅 알고리즘 구현에 관한 연구 (A Study on the Effective Routing Algorithm for Mobile Ad-hoc Wireless Network)

  • 이동철;조세현;손홍
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.641-642
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    • 2011
  • 이동 Ad-hoc 무선망은 고정 라우터나 호스트, 무선 기지국에 관계없이 순수하게 무선기반의 인프라 구조로 구성된 망이다. 기존의 무선망 인프라는 기반 구축 비용이 많이 들고 기반구조가 파괴되었을 때 서비스 제공이 불가능한 단점이 있다. Ad-hoc 무선망은 이러한 단점을 보안하기 위해 라우팅 알고리즘을 구현하여 기존의 통신망보다 Ad-hoc 무선망을 이용하면 지진으로 인한 유.무선망의 통화단절 등을 막을 수 있고, 이동전화 품질서비스, 저렴한 가격, 떨어져 있는 동일 사업장내에서 무료 통화가 가능하여 이동통신 사업자에게 통신료를 지불할 필요가 없다. 본고에서는 이를 실현화 시킬 수 있는 알고리즘 개발과 시험을 통한 결과를 제시하고자 한다.

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이동 무선망에서의 라우팅 알고리즘 구현을 위한 NB IoT 가스미터기 개발연구 (A Study on the Effective Routing Algorithm for Mobile NB IoT Wireless Network)

  • 이동철;백승준;이윤선;권태오
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.607-608
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    • 2017
  • 이동 Ad-hoc 무선망은 고정 라우터나 호스트, 무선 기지국에 관계없이 순수하게 무선기반의 인프라 구조로 구성된 망이다. 기존의 무선망 인프라는 기반 구축 비용이 많이 들고 기반구조가 파괴되었을 때 서비스 제공이 불가능한 단점이 있다. Ad-hoc 무선망은 이러한 단점을 보안하기 위해 라우팅 알고리즘을 구현하여 기존의 통신망보다 Ad-hoc 무선망을 이용하면 지진으로 인한 유 무선망의 통화단절 등을 막을 수 있고, 이동전화 품질서비스, 저렴한 가격, 떨어져 있는 동일 사업장내에서 무료 통화가 가능하여 이동통신 사업자에게 통신료를 지불할 필요가 없다. 본고에서는 이를 실현화 시킬 수 있는 알고리즘 개발과 시험을 통한 결과를 제시하고자 한다.

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동북아 지역 IoT 주파수 공동이용을 위한 동향분석 및 기술표준 방향 연구 (A Study on the Northeast Asia Frequency and Standadization of IoT trends)

  • 이동철;백승준;구교광;권태오;김승환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.399-401
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    • 2018
  • 몇 년 사이에 IoT는 통신 프로토콜과 디바이스 중심의 단순한 개념에서 점점 진화 하여, 디바이스, 인터넷기술, 그리고 사람(사물, 데이터 등)이 보안, 프라이버시, 신뢰도 문제를 해결하는 것까지 포함한 비즈니스 혁신, 재현성, 상호 운용성을 위한 완전한 생태계를 창조하는 것으로 개념이 바뀌어 가고 있다. IERC는 실제와 가상의 사물들이 고유특성과 물리적 가상적 특성을 가지고 있고, 지능형 인터페이스를 사용하며, 끊김없이 정보네트워크를 통합 하는 표준과 상호운용 통신 프로토콜을 기반으로 자기 스스로 재구성이 가능한 동적인 글로벌 네트워크 인프라로 정의함으로써 IoT의 범위를 인프라까지 확대 정의하고 있는 추세이다. 이와 같은 IoT 영역이 확대되면서, 일반적으로 IoT의 4대 기술 분야를 센싱기술, 유 무선 통신 네트워크 기술, 플랫폼 기술 및 서비스 기술로 분류하고 있으며, 이 중에서 다양한 전파서비스를 제공하기 위해서는 무선통신망 구축이 필수이며, 이를 실현하기 위해서는 주파수 자원 확보가 매우 중요하다. 본고에서는 이를 실현화 시킬 수 있는 동북아지역 IoT주파수 동향 및 표준화에 대하여 결과를 제시하고자 한다.

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무선 센서 네트워크에서 에너지 잔량과 신호세기를 이용한 데이터 전송 프로토콜 (A Proactive Dissemination Protocol using Residual Energy and Signal Strength for WSNs)

  • 박수연;김문성;정의훈;방영철
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.33-39
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    • 2010
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 저전력 소모와 전송 지연 시간을 고려하여 수집한 데이터를 전체 네트워크에 살포 하는 프로액티브 데이터 전송 프로토콜을 제안한다. 현재 잘 알려진 SPMS(Shortest Path Mined SPIN)에서는 에너지 소비를 줄이 기 위해 벨만 포드 알고리즘을 이용하여 최단 경로 라우팅 테이블을 형성하고 멀티 홉 경로로 데이터를 전송한다. 그러나 이것은 라우팅 테이블 생성과 유지를 위한 메모리 소비를 발생 시키고, 벨만 포드의 수행 시 에너지 소비뿐 아니라 많은 트래픽 을 발생시키는 문제가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 새로운 프로액티브 전송 프로토콜 RRESS(a proactive dissemination protocol using Residual Energy and Signal Strength) 을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통해 SPMS에 비해 RESS의 컨트롤 메시지수는 약 84%의 성능 향상을 보이며, 최단 경로를 사용하는 SPMS와 지연시간 면에서는 유사하였다.

A Robust Energy Saving Data Dissemination Protocol for IoT-WSNs

  • Kim, Moonseong;Park, Sooyeon;Lee, Woochan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권12호
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    • pp.5744-5764
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    • 2018
  • In Wireless Sensor Networks (WSNs) for Internet of Things (IoT) environment, fault tolerance is a most fundamental issue due to strict energy constraint of sensor node. In this paper, a robust energy saving data dissemination protocol for IoT-WSNs is proposed. Minimized energy consumption and dissemination delay time based on signal strength play an important role in our scheme. The representative dissemination protocol SPIN (Sensor Protocols for Information via Negotiation) overcomes overlapped data problem of the classical Flooding scheme. However, SPIN never considers distance between nodes, thus the issue of dissemination energy consumption is becoming more important problem. In order to minimize the energy consumption, the shortest path between sensors should be considered to disseminate the data through the entire IoT-WSNs. SPMS (Shortest Path Mined SPIN) scheme creates routing tables using Bellman Ford method and forwards data through a multi-hop manner to optimize power consumption and delay time. Due to these properties, it is very hard to avoid heavy traffic when routing information is updated. Additionally, a node failure of SPMS would be caused by frequently using some sensors on the shortest path, thus network lifetime might be shortened quickly. In contrast, our scheme is resilient to these failures because it employs energy aware concept. The dissemination delay time of the proposed protocol without a routing table is similar to that of shortest path-based SPMS. In addition, our protocol does not require routing table, which needs a lot of control packets, thus it prevents excessive control message generation. Finally, the proposed scheme outperforms previous schemes in terms of data transmission success ratio, therefore our protocol could be appropriate for IoT-WSNs environment.

최적경로 알고리듬을 활용한 경제적인 통신망 설계 적용 사례 (Case Study for Telecommunication Network Design based on Optimal Path Algorithm)

  • 정주영;최윤수;전철민;조성길
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.107-118
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    • 2006
  • 본 논문에서는 GIS와 네트웍 알고리듬을 이용하여 통신관망의 설계를 최적화하였다. 구체적이고 계량적인 분석을 위해 신규로 조성되는 대규모의 도시개발지역을 대상으로 하여 기존의 설계방식에 의해 산출된 통신관망과 최적경로 알고리듬을 이용한 통신관망과의 건설비용을 비교하였다. 본 연구의 결과 GIS와 최적경로 알고리듬을 적용한 설계 결과가 기존의 설계방법에 비해 상당한 비용절감 효과가 있음을 보여준다. 연구 대상지역에서 기존설계에 의해 산출된 통신관로의 거리는 5,267m이며 최적경로를 적용한 결과는 4,807m로 460m(9.5%)의 차이를 보였다. 결과를 비용으로 산정했을 경우 약 19,469천원(8.7%)의 비용절감 효과를 보였다. 본 연구에서 제시된 최적화 기법은 기존 설계기법에 비해 통신관망의 공사비의 절감 이외에 설계과정의 표준화 및 자동화가 가능하므로 이를 이용한 자동설계 시스템 개발로 설계비용과 인력이동에 따른 설계업무 적응기간 단축과 인건비 절감이 가능하며, 또한 설계 결과에 대한 객관적 검증이 가능할 것으로 판단된다.

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