• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권3호
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• pp.1152-1167
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• 2018

In this paper, I propose an application layer cooperative congestion control scheme for safety message broadcast in vehicular networks, called CMS, that adaptively controls a vehicle's safety message rate and transmit timing based on the channel congestion state. Motivated by the fact that all vehicles should transmit and receive an application layer safety message in a periodic manner, I directly exploit the message itself as a means of estimating the channel congestion state. In particular, vehicles can determine wider network conditions by appending their local channel estimation result onto safety message transmissions and sharing them with each other. In result CMS realizes cooperative congestion control without any modification of the existing MAC protocol. I present extensive NS-3 simulation results which show that CMS outperforms conventional congestion control schemes in terms of the packet collision rate and throughput, especially in a high-density traffic environment.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권3호
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• pp.1599-1610
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• 2019

Intelligent services have expanded as Internet of Things (IoT) technology has evolved and new requirements emerge to accommodate various services. One new requirement is transmitting data over long distances with low-power. Researchers have developed low power wide area (LPWA) network technology to satisfy the requirement; this can improve IoT network infrastructure and increase the range of services. However, network coverage expansion causes several problems. The traffic load is concentrated at a specific gateway, which causes network congestion and leads to decreased transmission efficiency. Therefore, the approach proposed in this paper attempts to recognize and then avoid congestion through gateway channel hopping. The LPWA network employs multiple channels, so wireless channel hopping is available in a gateway. Devices that are not delay sensitive wait for the gateway to reappear on their wireless channel; delay sensitive devices change the wireless channel along the hopping gateway. Thus, the traffic load and congestion in each wireless channel can be reduced improving transmission efficiency. The proposed approach's performance is evaluated by computer simulation and verified in terms of transmission efficiency.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1031-1041
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• 2014

본 논문은 복제 패킷을 사용하는 위성 랜덤 액세스 채널에서 bursty 트래픽을 안정적으로 전송하기 위한 트래픽 부하 제어 기법으로 FCC (Fast Congestion Control)을 제안한다. 위성 랜덤 액세스 채널에서 순간적으로 발생하는 bursty 트래픽은 그 양이 많을 경우 충돌 확률로 인하여 backlogged 트래픽이 다수 발생할 수 있다. FCC는 access probability를 통해 트래픽 부하를 제어하며, backlogged 트래픽의 양을 추정한다. 또한 backlogged 트래픽이 최대 처리량에 해당하는 트래픽 부하를 넘어설 경우 빠르게 congestion 상태로 전환한다. Congestion 상태에서는 backlogged 트래픽이 우선적으로 처리되며, 새로 유입되는 트래픽은 congestion 상태가 지속되는 동안 채널에 접속하지 않고 대기하다가 congestion 상태가 종료되는 시점에 채널에 유입된다. Congestion 상태에서 backlogged 트래픽은 신속한 전송을 보장받기 때문에 지연 시간이 단축된다. 따라서 FCC는 긴급성이 요구되는 군 트래픽에 매우 적합한 기술이다. 본 논문은 모의실험을 통해 기존 기법 대비 제안 기법의 우수성을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제41권4호
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• pp.186-191
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• 2014

네트워크 코딩은 시스템에서 전송되는 패킷 개수를 줄여 성능향상을 줄 수 있기 때문에 기존 연구들은 네트워크 코딩 기회를 극대화하는 점에만 집중하였다. 하지만 각 소스노드가 채널상황을 고려하여 코딩을 수행하는 중간노드로 최대한 높은 속도로 전송하기 때문에 혼잡을 발생시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 채널상황과 혼잡을 고려하여 이득이 확실한 경우에만 기회적으로 네트워크 코딩을 수행하는 기법을 제안했다. 중간노드는 코딩할 수 있는 네트워크 코딩 조합 중에서 데이터 손실과 혼잡을 최소화하고 전송횟수를 줄일 수 있는 목적함수를 동적프로그래밍을 통해 구하고 최적의 코딩 조합을 선택한다. 퀄넷 시뮬레이터를 활용한 성능평가를 통해 제안하는 기법이 기존 연구들에 비해서 최대 20% 성능향상이 있음을 증명했다.

• 한국항행학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.343-350
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• 2010

무선 센서 네트워크는 소형의 수많은 마이크로 센서 노드들이 모여서 정보를 주고받는 이벤트 기반 시스템이다. 이벤트가 발생하면 수많은 센서 노드가 정보를 센싱하여 싱크 노드로 전송하기 때문에 기존의 유선 네트워크에 비해 혼잡이 쉽게 발생될 수 있다. 현재 인터넷 전송 프로토콜은 TCP/UDP이나 이벤트 기반의 무선 센서 네트워크에서는 적합하지 않다. 무선 센서 네트워크에서 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 ESRT, STCP, CODA 등이 연구되고 있다. 이들의 기법은 지역 버퍼나 채널 부하 중심으로 혼잡을 탐지하고 있다. 혼잡 발생시 주로 브로드캐스팅을 이용하여 혼잡을 회피하는 방식을 사용한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 지역 버퍼와 채널 부하 정보를 혼합하여 혼잡을 탑지하며, 혼잡 발생 시 브로드캐스팅 횟수를 줄이기 위해, 버퍼를 3가지 상태로 구분하여 혼잡이 발생되기 전에 채널 부하가 많은 노도에게 혼잡 제어에 대한 메시지를 전송시킨다. 이에 따라 네트워크의 부하를 줄일 수 있는 장점이 있다.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제12권1_2호
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• pp.395-408
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• 2003

Common Channel Signaling(CCS) networks need special controls to avoid overload of signaling networks and degradation of call process-ing rate, since they play an important role of controlling communication transfer networks. Congestion control and flow control mechanisms are well described in ITU-T recommendation on Signaling System No.7(SS7). For the practical provisions, however, we need an analysis on the relation among service objects, system requirements and implementation of congestion control algorithms. SS7 provides several options for controlling link congestion in CCS networks. In this paper we give a general queueing model of congestion control algorithm which covers both the international and national options. From the queuing model, we obtain the performance parameters such as throughput, message loss rate and mean delay for the international option. To show the performance of the algorithm, some numerical results are also given.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.115-122
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• 2017

In vehicular safety service, every vehicle broadcasts Basic Safety Message (BSM) periodically to inform neighbor vehicles of host vehicle information. However, this can cause network congestion in a region that is crowded with vehicles resulting in a reduction in the message delivery ratio and an increase in the end-to-end delay. Therefore, it could destabilize the vehicular safety service system. In this paper, in order to improve the congestion control and to consider the hidden node problem, we propose a congestion control scheme using entire network congestion level estimation combined with transmission power control, data rate control and time slot based transmission control algorithm. The performance of this scheme is evaluated using a Qualnet network simulator. The simulation result shows that our scheme mitigates network congestion in heavy traffic cases and enhances network capacity in light traffic cases, so that packet error rate is perfectly within 10% and entire network load level is maintained within 60~70%. Thus, it can be concluded that the proposed congestion control scheme has quite good performance.

• 한국항해학회지
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• 제21권2호
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• pp.19-40
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• 1997

When designing new marine traffic routes, it is desirable that the congestion due to traffic volume is evaluated by theoretical traffic capacity or by traffic simulation. Most of these techniques are applied to single server which is not considered channel width. Over-taking or paralle sailing of two or more vessels is allowalbe in Dover, Uraga, Gaduk-sudo, etc under their traffic capacity. In this paper, the Bumper Model is introduced to multiple severs in narrow channel and applied to Uraga Channel in Japan. The minimum width of Uraga Channel is 1, 400 m and its design traffic capacity is evaluated 19.26 ~ 19.52% of the basic traffic capacity. The traffic capacity on Gaduk Channel according to Busan New Port Development in 2011 will be estimated 3.59 % of maximum density and equal to 18.6% of that on Uraga Channel in 1992. The channel width Gaduk-sudo is designed 1, 600~2, 460 m and evaluated safe enough.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.624-627
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• 2014

자동차 네트워크 환경에서 기본적인 목표는 도로 상에서 자동차 안전과 ITS(Intelligent Transportation System), 비디오 등의 상업 서비스를 제공하는 것이다. 그리고 대부분의 연구들이 혼잡 상황에서의 자동차 안전을 위한 안전 메시지 전송에 대해 이루어지고 있다. 하지만 차량 안전 메시지 전달을 위한 채널 이용도 중요한 요소지만, 적합한 서비스를 제공하는 것 또한 중요하다. 이를 위해서 IEEE 1609.4에서 상업 서비스 전달을 위한 4개의 채널을 지정하고 있지만 혼잡 상황과 같이 많은 자동차들이 존재하는 경우, 각각의 자동차들에 채널 경쟁으로 인해서, 안전메시지 전송 문제가 발생하는 것처럼 서비스 채널의 부족으로 인해 서비스의 제공이 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 동적 채널 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 RSU(RoadSide Unit)에서 서비스에 대한 정보와 채널의 상태 정보를 관리하며, 큐에 전송 데이터를 저장하고 SJF(Shortest Job First) 스케쥴링을 기반으로 RSU가 관리하는 정보를 통해 네트워크 혼잡 상황 하에 데이터 전송을 위한 IEEE 1609.4에 지정된 4채널에서 적합한 채널을 선택한다.

• ETRI Journal
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• 제35권3호
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• pp.550-553
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• 2013

Due to limited spectrum resources and differences in link loads, network congestion is one of the key issues in cognitive radio wireless mesh networks. In this letter, a congestion avoidance model with power control, channel allocation, and routing under the signal-to-interference-and-noise ratio is presented. As a contribution, a nested optimization scheme combined with a genetic algorithm and linear programming solver is proposed. Extensive simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of our algorithm.