KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권12호
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pp.5712-5728
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2017
Recently, there are many studies, that considering green wireless cellular networks, have taken the energy consumption of the base station (BS) into consideration. In this work, we first introduce an energy consumption model of multi-mode sharing BS powered by multiple energy sources including renewable energy, local storage and power grid. Then communication load requests of the BS are transformed to energy demand queues, and battery energy level and worst-case delay constraints are considered into the virtual queue to ensure the network QoS when our objective is to minimize the long term electricity cost of BSs. Lyapunov optimization method is applied to work out the optimization objective without knowing the future information of the communication load, real-time electricity market price and renewable energy availability. Finally, linear programming is used, and the corresponding energy efficient scheduling policy is obtained. The performance analysis of our proposed online algorithm based on real-world traces demonstrates that it can greatly reduce one day's electricity cost of individual BS.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권10호
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pp.4703-4723
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2018
In recent years, dense small cell network has been deployed to address the challenge that has resulted from the unprecendented growth of mobile data traffic and users. It has proven to be a cost efficeient solution to offload traffic from macro-cells. Software defined heterogeneous wireless network can decouple the control plane from the data plane. The control signal goes through the macro-cell while the data traffic can be offloaded by small cells. In this paper, we propose a framework for cell virtualization and user association in order to satisfy versatile requirements of multiple tenants. In the proposed framework, we propose an interference graph partioning based virtual-cell association and customized physical-cell association for multi-homed users in a software defined small cell network. The proposed user association scheme includes 3 steps: initialization, virtual-cell association and physical-cell association. Simulation results show that the proposed virtual-cell association outperforms the other schemes. For physical-cell association, the results on resource utilization and user fairness are examined for mobile users and infrastructure providers.
3GPP에서는 넓은 서비스 영역과 높은 이동성의 장점을 가지는 3G 이동통신과 높은 데이터 전송률의 장점을 가지는 WLAN간 인터워킹 시스템에 대한 표준화 및 기술 개발이 진행되고 있다. 3GPP와 WLAN 이종망간의 서비스 연속성을 지원하기 위해서는 seamless handover를 지원해야하며 이를 위해서는 핸드오버시 발생하는 지연을 최소화해야 한다. 본 논문에서는 행드오버 과정에서 발생하는 지연 시간의 많은 부분을 차지하는 인증 메커니즘을 실제 USIM 기반의 인증 테스트베드에 구현하여 분석하였다. EAP-AKA 완전 인증 방법과 빠른 재인증 방법에 대해 단말과 AAA 서버에서 발생하는 지연 시간을 구체적으로 분석하였고, 실험 결과 빠른 재인증 방법이 인증에 소요되는 시간을 48.6% 단축시킬 수 있는 것으로 측정되었다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권1호
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pp.35-57
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2014
Multi-criteria decision making (MCDM) algorithms play an important role in ensuring quality of service in an integrated HetNets (Heterogeneous Networks). The primary objective of this paper is to develop a multi-criteria vertical handoff decision algorithm (VHDA) for best access network selection in an integrated Wireless Local Area Network (WLAN)/Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)/Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) system. The proposed design consists of two parts, the first part is the evaluation of an Analytic Hierarchy Process (AHP) to decide the relative weights of handoff decision criteria and the second part computes the final score of the weights to rank network alternatives using Simple Additive Weighting (SAW). SAW ranks the network alternatives in a faster and simpler manner than AHP. The AHP-SAW mathematical model has been designed, evaluated and simulated for streaming video type of traffic. For other traffic type, such as conversational, background and interactive, only simulation results have been discussed and presented in brief. Simulation results reveal that the hierarchical modelling and computing provides optimum solution for access network selection in an integrated environment as obtained results prove to be an acceptable solution to what could be expected in real life scenarios.
스마트폰 시장의 확대와 수요가 급증함에 따라 무선 트래픽이 급격히 증가하고 있다. 이를 해결하기 위해 Wi-Fi를 이용하여 무선 트래픽을 분산하려 한다. 스마트폰에 3G 무선 인터페이스와 Wi-Fi, 블루투스 등의 여러 인터페이스가 있어 활용할 수 있다. 그러나 스마트폰과 기반 네트워크에서 같은 인터페이스 상에서의 핸드오버는 지원하지만, 다른 인터페이스 간의 Vertical 핸드오버를 끊김 없이 제공하지 않는다. 이로 인해 사용자들은 서비스 연속성을 지원받을 수 없게 된다. 본 논문은 IEEE 802.21에서 진행된 장치 독립 핸드오버(MIH) 표준에 대하여 기술한다. 802.21 MIH 표준은 이기종 네트워크간 심리스한 수직 핸드오버 서비스를 목적으로 진행되었다. 현재 802.21 표준은 이미 완성단계이고 관련기술의 이슈사항에 대하여 부가적인 부분을 표준화하고 있다.
AAA는 기존의 유선망뿐만 아니라 비약적으로 발전하고 있는 무선망의 WiBro, Mobile IP 등과 같은 다양한 서비스 및 프로토콜 상에서 안전하고 신뢰성 있는 인증, 인가, 과금 기능을 체계적으로 제공하는 정보보호 기술이다. 현재 무선망에서의 모바일 사용자를 위한 인증, 인가, 과금 표준화를 목표로 다양한 응용 서비스에 대한 표준화 작업을 진행하고 있으며, 이기종망간의 로밍 서비스 및 모바일 IPv6 네트워크에서의 AAA를 이용한 다양한 연구가 진행 중 이다. 본 논문에서는 유비쿼터스 환경에서 모바일 디바이스를 사용하는 사용자 인증을 위해 OTP와 ID기반 티켓을 사용하며, 홈 네트워크에서 외부 네트워크로 이동하더라도 티켓을 이용하여 서비스를 지속 받을 수 있다. 또한 외부 네트워크에서 티켓을 갱신하여 홈 인증 서버의 오버헤드를 줄일 수 있으며, 익명 ID를 통해 사용자가 이용한 서비스에 대한 익명성을 보장하는 방안에 대하여 제안한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권1호
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pp.195-215
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2021
Multipath Transport Control Protocol (MPTCP) is a transport layer protocol that enables multiple TCP connections across various paths. Due to path heterogeneity, it incurs more energy in a multipath wireless network. Recent work presents a set of approaches described in the literature to support systems for energy consumption in terms of their performance, objectives and address issues based on their design goals. The existing solutions mainly focused on the primary system model but did not discourse the overall system performance. Therefore, this paper capitalized a novel stochastically multipath scheduling scheme for data and path capacity variations. The scheduling problem formulated over MPTCP as a stochastic optimization, whose objective is to maximize the average throughput, avoid network congestion, and makes the system more stable with greater energy efficiency. To design an online algorithm that solves the formulated problem over the time slots by considering its mindrift-plus penalty form. The proposed solution was examined under extensive simulations to evaluate the anticipated stochastic optimized MPTCP (so-MPTCP) outcome and compared it with the base MPTCP and the energy-efficient MPTCP (eMPTCP) protocols. Simulation results justify the proposed algorithm's credibility by achieving remarkable improvements, higher throughput, reduced energy costs, and lower-end to end delay.
새로운 해상통신망 모델로 자율망 모델과 광대역 무선접속기술의 다양성과 혼재성을 활용하고 경로상의 홉 단위로 최적노드와 캐리어를 선택하는 경로배정방식(MCS-NLTC)을 새롭게 제안한다. 여기서는 일반적인 홉 수가 아니라 목적지 선박과의 거리(위치정보)가 기본적인 기준이 되고 캐리어의 전송특성의 정규값을 가중치로 삼아 최적경로를 탐색하는 방식이다. 위치정보가 기본적으로 고려되기 때문에 탐색 수렴성이 개선되어 탐색시간이 크게 단축되고 경로의 최적성도 향상되었다. 기존 전송특성의 절대값을 상호 비교하는 최다승방식(OMH-MW)과 전송특성의 정규값만을 고려하는 방식(MCS-NTC)과 성능을 비교하여 이를 확인하였다.
In the ubiquitous computing environment, an intelligent vehicle is defined as a sensor node with a capability of intelligence and communication in a wire and wireless network space. To make it real, a lot of problems should be addressed in the aspect of vehicle mobility, in-vehicle communication, common service platform and the connection of heterogeneous networks to provide a driver with several intelligent information services beyond the time and space. In this paper, we present an intelligent information system for managing in-vehicle sensor network and a vehicle gateway for connecting the external networks. The in-vehicle sensor network connected with several sensor nodes is used to collect sensor data and control the vehicle based on CAN protocol. Each sensor node is equipped with a reusable modular node architecture, which contains a common CAN stack, a message manager and an event handler. The vehicle gateway makes vehicle control and diagnosis from a remote host possible by connecting the in-vehicle sensor network with an external network. Specifically, it gives an access to the external mobile communication network such as CDMA. Some experiments was made to find out how long it takes to communicate between a vehicle's intelligent information system and an external server in the various environment. The results show that the average response time amounts to 776ms at fixed place, 707ms at rural area and 910ms at urban area.
다수의 이종 센서 네트워크가 넓은 지역에 포설된 경우 각 센서 네트워크에서 수집된 데이터를 싱크 (sink)에서 게이트웨이 (GW)로 전송하기 위해 릴레이 포인트 (relay point: RP)들로 구성된 전달망이 이용된다. 전달망 내에서 RP의 위치는 전달망의 에너지 효율을 결정하는 중요한 요인이지만 전달망 내의 싱크의 수가 동적으로 변하고 특히 싱크가 이동하는 경우 이들의 경로를 미리 알지 못한다면 각 RP의 최적 위치를 전달망 포설시에 결정할 수 없게 된다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 RP를 격자 모양으로 포설한 트리 기반 전달망에서 RP의 운용 비용과 경로 관리 부하 측면에서 효율적인 싱크와 GW 사이의 경로 관리 기법을 제안한다. 제안 기법의 성능은 단일 경로 설정 비용에 대한 수학적 분석과 ns-2를 이용한 모의 실험을 통해 검증되었다. 분석 결과 제안 기법은 싱크과 GW 사이의 데이터 전송 시간, 전달망의 서비스 지속 시간 및 경로 관리 부하 측면에서 AODV보다 우수하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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