• 제목/요약/키워드: Network topology

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Kalman-Filter를 이용한 음성트래픽 예측 및 회선 교환 격자 구조망 성능 평가 (Voice Traffic Estimation using Kalman-filtering and Performance Evaluation of a Circuit Switched Network with Grid Topology)

  • 문경덕;이정규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.452-459
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    • 1992
  • 본 논문에서는 kalman-filter 방법을 이용하여 향후 수년간의 음성 트래픽 양을 예측하고, 이 값들을 이용하여 격자 구조로 구성된 회선 교환망에서의 성능을 평가하였다. Kalman-filter 방법은 특적 오차와 모델링 오차를 고려해서 시스템의 상태를 예측하기 때문에 다른 예측 방법들보다 정확하게 시스템의 상태를 예측할 수 있다. 격자 구조 회선 교환망은 우회 경로가 존재하므로 노드들이 다른 구조로 구성되어 있는 통신망보다 높은 신뢰도를 가진다. 본 논문에서는 향 후 수 년간의 예측된 음성 통화량을 이용하여, 회선 교환망 성능 평각의 근간이 되는 호차단(call blocking)확률을 구했다.

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생존성을 보장하는 링-그물 구조를 가진 광 인터넷 WDM 망 최적 설계 (A Ring-Mesh Topology Optimization in Designing the Optical Internet)

  • 이영호;박보영;박노익;이순석;김영부;조기성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권4B호
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    • pp.455-463
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    • 2004
  • 이 논문은 파장 분할 다중화 (Wavelength Division Multiplexing, WDM) 기술의 링-그물 구조를 가진 망을 설계하는 알고리즘을 제시한다. 링-그물 망을 설계하는 문제는 OADM과 OXC 비용을 최소로 하면서 트래픽을 만족시키는 그물 라우팅과 링 토폴로지를 설계한다. 링 토폴로지는 OADM으로 구성되어 링 내의 노드간 트래픽을 처리하고, 그물 라우팅은 서로 다른 링에 있는 노드간에 발생하는 트래픽을 OXC를 이용해서 처리한다. 링 토풀로지와 그물 라우팅 문제를 동시에 해결하기 위해서 정수 계획법 (Integer Programming) 모델을 개발한다. 링-그물 문제는 NP-Hard이므로 실제 크기의 망 문제에서 주어진 시간내 좋은해를 생성하는 효과적인 타부 서치 휴리스틱을 제안한다. 타부 서치 휴리스틱 성능을 상업용 소프트웨어인 CPLEX 7.0 으로 구한 해와 비교한 결과 5초 내에 총비용의 오차 범위가 3% 이내인 우수해를 구한다.

생성트리와 강결합요소의 갱신을 위한 분산 알고리즘 (A Distributed Algorithm to Update Spanning Tree and Strongly-Connected Components)

  • 박정호;박윤용;최성희
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.299-306
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    • 1999
  • 생성트리와 같은 문제를 해결하는데 필요한 정보가 네트워크상의 프로세서에 분산되어 있는 상황에서 그들 정보를 교환하면서 그 문제를 해결하는 알고리즘을 분산알고리즘(Distributed Algorithm)이라고 한다. 생성트리와 강결합요소가 이미 구성되어 있는 비동기식 네트워크상에서 네트워크 형상이 변할 경우, 이로 인해 구성되어 있던 생성트리와 강결합요소를 갱신해야 해는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 경우 생성트리와 강결합요소를 효율적으로 갱신하는 메시지 복잡도 O(n'log n'+ (n'+s+t)), 이상시간복잡도 O(n'log n')의 분산 알고리즘을 제안한다. 여기서 n'는 토폴로지 변화후의 네트워크의 프로세서수, s는 추가 링크수를 나타낸다. 또 t는 삭제 링크를 포함하는 강결합요소에 포함되어 있는 전체 링크수를 나타낸다.

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GROUP SECRET KEY GENERATION FOR 5G Networks

  • Allam, Ali M.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권8호
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    • pp.4041-4059
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    • 2019
  • Key establishment method based on channel reciprocity for time division duplex (TDD) system has earned a vital consideration in the majority of recent research. While most of the cellular systems rely on frequency division duplex (FDD) systems, especially the 5G network, which is not characterized by the channel reciprocity feature. This paper realizes the generation of a group secret key for multi-terminals communicated through a wireless network in FDD mode, by utilizing the nature of the physical layer for the wireless links between them. I consider a new group key generation approach, which using bitwise XOR with a modified pairwise secret key generation approach not based on the channel reciprocity feature. Precisely, this multi-node secret key agreement technique designed for three wireless network topologies: 1) the triangle topology, 2) the multi-terminal star topology, and 3) the multi-node chain topology. Three multi-node secret key agreement protocols suggest for these wireless communication topologies in FDD mode, respectively. I determine the upper bound for the generation rate of the secret key shared among multi-node, for the three multi-terminals topologies, and give numerical cases to expose the achievement of my offered technique.

성형망 기반의 수중 다중매체 통신 네트워크와 단편화 기법 (Underwater Multi-media Communication Network based on Star Topology and a Fragmentation Technique)

  • 임동현;김승근;김창화
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1526-1537
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    • 2021
  • Due to the difference between the underwater communication environment and the terrestrial communication environment, the radio communication mainly used on the ground cannot be used in underwater. For this reason, in the underwater communication environment, various communication media such as acoustic waves, infrared rays, light and so on has been studied, but there exist several difficulties in operating them individually due to their physical limitations. The concept for overcoming these difficulties is the very underwater multi-media communication, a method to select a communication medium best suitable for the current underwater environment among underwater communication multimedia whenever there occurs underwater communication failure. In this paper, we present an underwater multi-media communication network based on star topology and a fragmentation and reassembly technique to solve the problems caused by the different MTU (Maximum Transmission Unit) sizes among different underwater communication media. We also present the estimations and analysis on processing times in each of fragmentation and reassembly and the total data amount for transmitting fragments in our proposed underwater multi-media communication network.

Routing optimization algorithm for logistics virtual monitoring based on VNF dynamic deployment

  • Qiao, Qiujuan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권5호
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    • pp.1708-1734
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    • 2022
  • In the development of logistics system, the breakthrough of important technologies such as technology platform for logistics information management and control is the key content of the study. Based on Javascript and JQuery, the logistics system realizes real-time monitoring, collection of historical status data, statistical analysis and display, intelligent recommendation and other functions. In order to strengthen the cooperation of warehouse storage, enhance the utilization rate of resources, and achieve the purpose of real-time and visual supervision of transportation equipment and cargo tracking, this paper studies the VNF dynamic deployment and SFC routing problem in the network load change scenario based on the logistics system. The BIP model is used to model the VNF dynamic deployment and routing problem. The optimization objective is to minimize the total cost overhead generated by each SFCR. Furthermore, the application of the SFC mapping algorithm in the routing topology solving problem is proposed. Based on the concept of relative cost and the idea of topology transformation, the SFC-map algorithm can efficiently complete the dynamic deployment of VNF and the routing calculation of SFC by using multi-layer graph. In the simulation platform based on the logistics system, the proposed algorithm is compared with VNF-DRA algorithm and Provision Traffic algorithm in the network receiving rate, throughput, path end-to-end delay, deployment number, running time and utilization rate. According to the test results, it is verified that the test results of the optimization algorithm in this paper are obviously improved compared with the comparison method, and it has higher practical application and promotion value.

A Hierarchical Model for Mobile Ad Hoc Network Performability Assessment

  • Zhang, Shuo;Huang, Ning;Sun, Xiaolei;Zhang, Yue
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권8호
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    • pp.3602-3620
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    • 2016
  • Dynamic topology is one of the main influence factors on network performability. However, it was always ignored by the traditional network performability assessment methods when analyzing large-scale mobile ad hoc networks (MANETs) because of the state explosion problem. In this paper, we address this problem from the perspective of complex network. A two-layer hierarchical modeling approach is proposed for MANETs performability assessment, which can take both the dynamic topology and multi-state nodes into consideration. The lower level is described by Markov reward chains (MRC) to capture the multiple states of the nodes. The upper level is modeled as a small-world network to capture the characteristic path length based on different mobility and propagation models. The hierarchical model can promote the MRC of nodes into a state matrix of the whole network, which can avoid the state explosion in large-scale networks assessment from the perspective of complex network. Through the contrast experiments with OPNET simulation based on specific cases, the method proposed in this paper shows satisfactory performance on accuracy and efficiency.

대화형 VOD 서비스 구축을 위한 네트워크 구조 설계 및 분석 (A Design and Analysis on Network Architecture for Interactive VOD Services)

  • 정승욱;정수환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권6B호
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    • pp.1080-1087
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    • 1999
  • VOD 서비스를 제공하기 위해서는 대용량의 저장매체와 전송 대역이 필요하며 이를 위해서는 막대한 네트워크 구축비용이 필요하다. 이러한 VOD 서비스 구축비용을 줄이기 위한 방법으로 분산 서버 구조를 바탕으로 한 망 계위 설계, topology에 따른 서버 위치 최적화, 프로그램 caching 등에 관한 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 분산 트리 구조의 망에서 하위 준위와 링크간의 물리적인 전송 대역의 차이에 따른 전체 준위의 변화와 비용의 관계를 분석하여 전체 준위 크기의 제한 조건을 도출하였으며, 각 노드에서의 가지수와 비용의 관계를 분석하여 물리적으로 주어진 링크간의 전송 대역의 차에 적합한 망 구조를 설계하였다. 따라서 본 연구 결과는 VOD 서비스 제공에 적합한 경제적인 망 구조 설계와 노드 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Enhancing the Robustness and Efficiency of Scale-free Network with Limited Link Addition

  • Li, Li;Jia, Qing-Shan;Guan, Xiaohong;Wang, Hengtao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권5호
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    • pp.1333-1353
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    • 2012
  • The robustness of a network is usually measured by error tolerance and attack vulnerability. Significant research effort has been devoted to determining the network design with optimal robustness. However, little attention has been paid to the problem of how to improve the robustness of existing networks. In this paper, we investigate how to optimize attack tolerance and communication efficiency of an existing network under the limited link addition. A survival fitness metric is defined to measure both the attack tolerance and the communication efficiency of the network. We show that network topology reconfiguration optimization with limited link addition (NTRLA) problem is NP-hard. Two approximate solution methods are developed. First, we present a degree-fitness parameter to guide degree-based link addition method. Second, a preferential configuration node-protecting cycle (PCNC) method is developed to do trade-off between network robustness and efficiency. The performance of PCNC method is demonstrated by numerical experiments.

시뮬레이션 환경 구축을 통한 소프트웨어-정의 네트워크에서 흐름 분석에 관한 연구 (A Study on the Flow Analysis on the Software-Defined Networks through Simulation Environment Establishment)

  • 이동윤
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.88-93
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    • 2020
  • 최근 SDN 기술이 실제 통신 사업에 적용되면서 사용자가 많아지며 네트워크에 흐르는 데이터 량이 많아짐에 따라 네트워크 데이터 흐름 관리에 대한 관심이 늘고 있다. 이 과정에서 전송되는 네트워크 상의 데이터의 기밀성, 무결성, 가용성, 추적 가능성이 보장되는지 확인할 수 있어야 한다. 또한, 다양한 분야에서 요구되는 네트워크상에서 데이터를 실시간으로 흐름을 관측하고 통제를 시각적으로 확인할 수 있는 환경이 개발이 필요하다. 본 논문에서는 첫 번째로 Mininet을 응용하여 네트워크 토폴로지를 시각적으로 구성하고 다양한 속성을 부여할 수 있는 환경을 구축하였다. 둘째, Mininet 환경에서 OpenDayLight를 추가하여 네트워크 토폴로지에서 네트워크 트래픽 흐름을 시각적으로 확인하고 제어할 수 있는 시뮬레이션 환경을 개발하였다.