• 제목/요약/키워드: Congestion Detection

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시계열 분석 기반 신뢰구간 추정을 활용한 항만 물동량 이상감지 방안 (Port Volume Anomaly Detection Using Confidence Interval Estimation Based on Time Series Analysis)

  • 하준수;나준호;조광휘;하헌구
    • 한국항만경제학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.179-196
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    • 2021
  • 부산항의 부두 장치율은 지난 3년동안 지속적으로 상승하였다. 부두 장치율 상승은 컨테이너 재조작을 야기하여 부두 노동자의 업무 강도를 증가시킨다. 또한, 장치율 상승이 장기화될 경우 선주의 대기시간을 증가시켜 항만의 서비스 수준이 하락할 수 있다. 이에 본 연구는 부두 장치율 상승 문제를 해결하기 위한 방안으로 수요예측치의 신뢰구간 추정을 활용한 항만 물동량 이상감지 방안을 제안하였다. 수요예측 방법론은 ARIMA 모형을 사용하였으며 실증 분석을 위해 사용된 자료는 2013년 1월 1일부터 2020년 10월 12일까지 총 2841일 동안의 부산항 전체 일별 물동량 자료 및 9개 부두의 일별 물동량 자료이다. 기존에 항만 물동량을 예측하는 대부분의 연구는 주로 장기 예측에 초점을 맞추었다. 일별, 부두별 부산항 물동량 자료를 활용하여 단기 물동량을 예측하고 예측치를 기반으로 부두 장치율 관리 방안을 제시한 본 연구는 충분한 가치가 있다고 판단된다.

라우터 버퍼 관리 기반 체증 제어 방식의 최적화를 위한 자체 적응 알고리즘 (A Self-Adaptive Agorithm for Optimizing Random Early Detection(RED) Dynamics)

  • 홍석원;유영석
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권11호
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    • pp.3097-3107
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    • 1999
  • Recently many studies have been done on the Random Early Detection(RED) algorithm as an active queue management and congestion avoidance scheme in the Internet. In this paper we first overview the characteristics of RED and the modified RED algorithms in order to understand the current status of these studies. Then we analyze the RED dynamics by investigating how RED parameters affect router queue behavior. We show the cases when RED fails since it cannot react to queue state changes aggressively due to the deterministic use of its parameters. Based on the RED parameter analysis, we propose a self-adaptive algorithm to cope with this RED weakness. In this algorithm we make two parameters be adjusted themselves depending on the queue states. One parameter is the maximum probability to drop or mark the packet at the congestion state. This parameter can be adjusted to react the long burst of traffic, consequently reducing the congestion disaster. The other parameter is the queue weight which is also adjusted aggressively in order for the average queue size to catch up with the current queue size when the queue moves from the congestion state to the stable state.

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Improving Performance of Remote TCP in Cognitive Radio Networks

  • Yang, Hyun;Cho, Sungrae;Park, Chang Yun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권9호
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    • pp.2323-2340
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    • 2012
  • Recent advances in cognitive radio technology have drawn immense attention to higher layer protocols above medium access control, such as transmission control protocol (TCP). Most proposals to improve the TCP performance in cognitive radio (CR) networks have assumed that either all nodes are in CR networks or the TCP sender side is in CR links. In those proposals, lower layer information such as the CR link status could be easily exploited to adjust the congestion window and improve throughput. In this paper, we consider a TCP network in which the TCP sender is located remotely over the Internet while the TCP receiver is connected by a CR link. This topology is more realistic than the earlier proposals, but the lower layer information cannot be exploited. Under this assumption, we propose an enhanced TCP protocol for CR networks called TCP for cognitive radio (TCP-CR) to improve the existing TCP by (1) detection of primary user (PU) interference by a remote sender without support from lower layers, (2) delayed congestion control (DCC) based on PU detection when the retransmission timeout (RTO) expires, and (3) exploitation of two separate scales of the congestion window adapted for PU activity. Performance evaluation demonstrated that the proposed TCP-CR achieves up to 255% improvement of the end-to-end throughput. Furthermore, we verified that the proposed TCP does not deteriorate the fairness of existing TCP flows and does not cause congestions.

Application of a PID Feedback Control Algorithm for Adaptive Queue Management to Support TCP Congestion Control

  • Ryu, Seungwan;Rump, Christopher M.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제6권2호
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    • pp.133-146
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    • 2004
  • Recently, many active queue management (AQM) algorithms have been proposed to address the performance degradation. of end-to-end congestion control under tail-drop (TD) queue management at Internet routers. However, these AQM algorithms show performance improvement only for limited network environments, and are insensitive to dynamically changing network situations. In this paper, we propose an adaptive queue management algorithm, called PID-controller, that uses proportional-integral-derivative (PID) feedback control to remedy these weak-Dalles of existing AQM proposals. The PID-controller is able to detect and control congestion adaptively and proactively to dynamically changing network environments using incipient as well as current congestion indications. A simulation study over a wide range of IP traffic conditions shows that PID-controller outperforms other AQM algorithms such as Random Early Detection (RED) [3] and Proportional-Integral (PI) controller [9] in terms of queue length dynamics, packet loss rates, and link utilization.

TCP/IP 네트워크에서 ARED 알고리즘의 성능 개선 (Improve ARED Algorithm in TCP/IP Network)

  • 남재현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.177-183
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    • 2007
  • 인터넷에서 종단간 혼잡제어 방식을 지원하기 위해 제안된 라우터에서 큐에 적용되어 패킷을 폐기하는 방법으로 능동적 큐 관리(AQM;Active queue management) 방법이 적용되고 있다. IETF에서 제안된 AQM 알고리즘은 RED(Random Early Detection) 방식이다. RED 알고리즘은 망의 높은 처리율과 낮은 평균 지연을 얻기 위해 네트워크에서 운영된다. 하지만 평균 큐 길이는 네트워크의 혼잡 레벨에 민감한 결과를 갖게 된다. 본 논문에서는 RED 성능에 영향을 미치는 파라메터의 민감성을 감소시키고 성능을 개선시키기 위해 정련된 적응 RED(RARED; Refined Adaptive RED)를 제안한다. 시뮬레이션을 통해 네트워크 전체의 개선된 RARED 알고리즘을 관찰하고 RARED가 패킷 폐기율의 감소와 성공적인 전송률의 개선이 이루어짐을 보여준다.

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효율적인 교통 체계 구축을 위한 Conv-LSTM기반 사거리 모델링 및 교통 체증 예측 알고리즘 연구 (Conv-LSTM-based Range Modeling and Traffic Congestion Prediction Algorithm for the Efficient Transportation System)

  • 이승용;서부원;박승민
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.321-327
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    • 2023
  • 인공 지능이 발전함에 따라 예측 시스템은 우리의 삶에 필수적인 기술 중 하나로 자리를 잡았다. 이러한 기술의 성장에도 불구하고, 21세기 사거리 교통 체증은 계속해서 문제 되어 왔다. 본 논문에서는 Conv-LSTM(: Convolutional-Long Short-Term Memory) 알고리즘을 이용한 사거리 교통 체증 예측 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 교통 체증이 발생하는 사거리에 시간대별 교통 정보를 학습한 데이터를 모델링 한다. 시간의 흐름에 따라 기록된 교통량 데이터로 교통 체증을 예측하며. 예측된 결과를 기반으로 사거리 교통 신호를 제어하고, 일정한 교통량으로 유지한다. VDS(: Vehicle Detection System)센서를 활용하여 도로 혼잡도 데이터를 정의하고, 교통을 원활하게 하기 위하여 각각의 교차로를 Conv-LSTM 알고리즘기반 네트워크 시스템으로 구성하였다.

효율적인 교통관리를 위한 혼잡상황변화 유형 분류기법 개발 (Classification Method of Congestion Change Type for Efficient Traffic Management)

  • 심상우;이환필;이규진;최기주
    • 한국도로학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.127-134
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    • 2014
  • PURPOSES : To operate more efficient traffic management system, it is utmost important to detect the change in congestion level on a freeway segment rapidly and reliably. This study aims to develop classification method of congestion change type. METHODS: This research proposes two classification methods to capture the change of the congestion level on freeway segments using the dedicated short range communication (DSRC) data and the vehicle detection system (VDS) data. For developing the classification methods, the decision tree models were employed in which the independent variable is the change in congestion level and the covariates are the DSRC and VDS data collected from the freeway segments in Korea. RESULTS : The comparison results show that the decision tree model with DSRC data are better than the decision tree model with VDS data. Specifically, the decision tree model using DSRC data with better fits show approximately 95% accuracies. CONCLUSIONS : It is expected that the congestion change type classified using the decision tree models could play an important role in future freeway traffic management strategy.

센서네트워크에서의 효율적인 데이터 전송을 위한 적응적 혼잡 제어 (Adaptive Congestion Control for Effective Data Transmission in Wireless Sensor Networks)

  • 이좌형;김동국;정인범
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권2호
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    • pp.237-244
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크에서의 혼잡은 데이터 손실 비율을 증가시키고, 전송 지연이 길어지는 문제점을 야기한다. 기존의 무선 센서 네트워크를 위한 혼잡 제어 방법들은 혼잡을 판단하고, 혼잡에 연관된 센서노드들을 선택하여 샘플링 주기를 조절함으로써 전송량을 줄이는 방법을 사용한다. 그러나 샘플링 주기 조절 기법은 시간적 데이터 손실에 민감한 응용에 사용하기 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 무선 센서 네트워크에서의 혼잡을 해결하는 새로운 혼잡 제어 기법인 ACT를 제안한다. 제안하는 ACT기법에서는 큐 감시를 통해 다중 큐 임계값을 사용하여 네트워크의 상태를 판단한다. ACT는 혼잡 발생시 패킷 전송 간격을 조절하는 적응적 흐름 제어 기법을 통해 네트워크의 효율성을 높이며 패킷판단 기법을 통하여 노드간의 공평성을 보장한다. 또한 압축을 이용하여 센서노드 간 전송량을 조절하도록 하여 이용가능한 데이터양을 증가시킨다. 실험을 통하여 제안된 ACT기법이 기존 프로토콜에 비해 네트워크의 패킷 전송 효율성을 향상시키며 센서노드들에게 공평성있는 데이터전송을 제공함을 보인다.

A real-time multiple vehicle tracking method for traffic congestion identification

  • Zhang, Xiaoyu;Hu, Shiqiang;Zhang, Huanlong;Hu, Xing
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권6호
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    • pp.2483-2503
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    • 2016
  • Traffic congestion is a severe problem in many modern cities around the world. Real-time and accurate traffic congestion identification can provide the advanced traffic management systems with a reliable basis to take measurements. The most used data sources for traffic congestion are loop detector, GPS data, and video surveillance. Video based traffic monitoring systems have gained much attention due to their enormous advantages, such as low cost, flexibility to redesign the system and providing a rich information source for human understanding. In general, most existing video based systems for monitoring road traffic rely on stationary cameras and multiple vehicle tracking method. However, most commonly used multiple vehicle tracking methods are lack of effective track initiation schemes. Based on the motion of the vehicle usually obeys constant velocity model, a novel vehicle recognition method is proposed. The state of recognized vehicle is sent to the GM-PHD filter as birth target. In this way, we relieve the insensitive of GM-PHD filter for new entering vehicle. Combining with the advanced vehicle detection and data association techniques, this multiple vehicle tracking method is used to identify traffic congestion. It can be implemented in real-time with high accuracy and robustness. The advantages of our proposed method are validated on four real traffic data.

고속 엔터프라이즈 네트워크에서 성능 저하 특성 규명 (On the Performance Degradation Characteristics of High-Speed Enterprise Network)

  • 주홍택;홍성철;홍원기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11B호
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    • pp.1225-1233
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    • 2009
  • 기업이나 대학 등 대규모 기관들은 고속 네트워크를 구축하여 운영하고 있다. 이와 같은 고속 엔터프라이즈 네트워크 내에서 네트워크 이용률(utilization)이 저조함에도 불구하고 종단간 성능은 네트워크 속도에 비하여 상당히 저조하다. 이러한 원인은 특정 장비에서 아주 작은 시간에 트래픽이 폭주하는 미세폭주(micro-congestion)가 발생하기 때문이다. 미세폭주는 패킷손실(Packet Loss)나 지연(Delay), 패킷역전(Packet Reordering)을 발생시키고 이것이 성능 저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 미세폭주를 발생하는 시점을 검출하는 방법과 미세폭주를 검출한 시점에 트래픽을 수집하여 패킷손실, 지연, 패킷역전과 트래픽의 특성과의 상관관계 분석하여 성능저하를 발생시키는 미세폭주의 특성을 규명한다.