• 제목/요약/키워드: Tree Networks

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HRKT: A Hierarchical Route Key Tree based Group Key Management for Wireless Sensor Networks

  • Jiang, Rong;Luo, Jun;Wang, Xiaoping
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권8호
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    • pp.2042-2060
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    • 2013
  • In wireless sensor networks (WSNs), energy efficiency is one of the most essential design considerations, since sensor nodes are resource constrained. Group communication can reduce WSNs communication overhead by sending a message to multiple nodes in one packet. In this paper, in order to simultaneously resolve the transmission security and scalability in WSNs group communications, we propose a hierarchical cluster-based secure and scalable group key management scheme, called HRKT, based on logic key tree and route key tree structure. The HRKT scheme divides the group key into cluster head key and cluster key. The cluster head generates a route key tree according to the route topology of the cluster. This hierarchical key structure facilitates local secure communications taking advantage of the fact that the nodes at a contiguous place usually communicate with each other more frequently. In HRKT scheme, the key updates are confined in a cluster, so the cost of the key updates is reduced efficiently, especially in the case of massive membership changes. The security analysis shows that the HRKT scheme meets the requirements of group communication. In addition, performance simulation results also demonstrate its efficiency in terms of low storage and flexibility when membership changes massively.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 데이터 병합 트리의 생성 방법 (Construction of Energy-Efficient Data Aggregation Tree in Wireless Sensor Networks)

  • 최현호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권9호
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    • pp.1057-1059
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    • 2016
  • 무선 센서 네트워크에서 센싱 정보의 수집 시간과 노드의 에너지 소비량 간의 트레이드오프를 고려하여 에너지 소비를 최소화하면서도 빠른 시간 내에 센싱 정보를 수집하는 에너지 효율적인 데이터 병합 트리의 생성 방법을 제안한다. 본 제안 방안은 빠른 정보 수집을 위하여 센서노드와 싱크노드간 최대 거리의 증가를 최소화하면서 에너지 소비를 줄이기 위하여 노드간 연결 링크 비용을 최소화하는 병합 트리를 생성한다. 시뮬레이션 결과, 제안 방법은 기존 방법 보다 병합 트리를 보다 더 낮은 복잡도로 생성 가능하며 기존 방식 대비 높은 에너지 효율을 보여 준다.

출력 버퍼형 $a{\times}b$스위치로 구성된 Fat-tree 망의 성능 분석 (Performance Evaluation of a Fat-tree Network with Output-Buffered $a{\times}b$ Switches)

  • 신태지;양명국
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제30권4호
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    • pp.520-534
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    • 2003
  • 본 논문에서는, $a{\times}b$ 출력 버퍼 스위치로 구성된 fat-tree 망의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치 기법은 스위치 네트웍 내부의 데이타 충돌 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 제안한 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 출력 버퍼를 장착한 $a{\times}b$ 스위치의 성능, 즉 네트웍 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트웍 정상상태 처리율(Steady state Throughput, ST)과 네트웍 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하다. 또한 모형의 이해를 도모하기 위하여 지능형 네트워크 트래픽 제어 및 중도 소실 패킷에 대한 다양한 처리 기능 등 최근 개발되는 스위치 네트워크의 부가기능을 배제하고 수식을 정리하였다. 그러나, 제안된 분석 모형은 이들 다양한 성능 향상 기술이 적용된 네트워크, 그리고 다양한 크기의 네트워크 성능분석에도 쉽게 적용이 가능하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다.

Protecting Multicast Sessions in WDM Networks with Sparse-Splitting Constraints

  • Wang, Xiong;Wang, Sheng;Li, Lemin
    • ETRI Journal
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    • 제29권4호
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    • pp.524-526
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    • 2007
  • In this letter, we study the multicast protection problem in sparse-splitting wavelength-division multiplexing (WDM) optical network, and propose a novel multicast protection algorithm called the shared source-leaf path-based protection (SLPP) algorithm. Unlike the proposals in previous studies, the backup paths derived by SLPP can share wavelength with the primary tree in sparse-splitting WDM networks. Simulations are used to evaluate the effectiveness of the SLPP algorithm.

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트리구조 신경망을 이용한 냉연 강판 표면 결함의 분류 (Classification of Surface Defects on Cold Rolled Strip by Tree-Structured Neural Networks)

  • 문창인;최세호;김기범;주원종
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권6호
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    • pp.651-658
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    • 2007
  • A new tree-structured neural network classifier is proposed for the automatic real-time inspection of cold-rolled steel strip surface defects. The defects are classified into 3 groups such as area type, disk type, area & line type in the first stage of the tree-structured neural network. The defects are classified in more detail into 11 major defect types which are considered as serious defects in the second stage of neural network. The tree-structured neural network classifier consists of 4 different neural networks and optimum features are selected for each neural network classifier by using SFFS algorithm and correlation test. The developed classifier demonstrates very plausible result which is compatible with commercial products having high world-wide market shares.

New Tree Routing Protocol with Adaptive Metrics Based on Hop Count

  • BeomKyu Suh;Ismatov Akobir;Ki-Il Kim
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제22권3호
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    • pp.207-214
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    • 2024
  • In wireless sensor networks, the implementation of routing protocols is crucial owing to their limited computational capacities. Tree routing is a suitable method in wireless sensors owing to its minimal routing overhead. However, single-hop metric schemes, such as hop count, cause congestion at specific nodes, whereas multiple metric schemes cannot control dynamically changing network environments. To address these issues, we propose a scheme to implement enhanced tree routing with adaptive metrics based on hop count. This approach assigns different weights to metrics to select suitable parent nodes based on hop count. The parent-selection algorithm utilizes hop count, buffer occupancy, and received signal strength indicator (RSSI) as metrics. This study evaluates the performance through simulation scenarios to analyze whether improvements can be made to address problems encountered in traditional tree routing. The performance metrics include packet delivery speed, throughput, and end-to-end delay, which vary depending on the volume of network traffic.

센서 네트워크에서 에너지 효율성을 고려한 트리 라우팅 프로토콜 (Energy-aware Tree Routing Protocol for Wireless Sensor Networks)

  • 황소영;진광자;신창섭;김봉수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8B호
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    • pp.624-629
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    • 2008
  • 에너지 효율성과 신뢰성을 설계의 기본 요소로 하여 센서 네트워크를 위한 다양한 라우팅 프로토콜이 제시되었다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성을 고려한 트리 라우팅 방법에 관한 것이다. 제안한 기법은 데이터 전달 경로를 노드의 에너지 잔량을 고려하여 선정하게 함으로써 노드의 에너지 소진을 분산시켜 네트워크의 수명을 향상시키고, 상위 부모 노드로 데이터 전달에 실패하였을 경우 우회할 수 있는 후보 부모 정보에서 새로운 부모를 선택하여 데이터를 전달함으로써 데이터 전달의 신뢰성을 제공한다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위해 PARSEC 기반 시뮬레이션 환경을 구성하여 기존의 트리 라우팅과 성능을 비교하였으며, 제안한 기법이 트리 라우팅에 비해 네트워크 수명에 있어 23.5% 개선된 결과를 보인다.

신경망과 의사결정 나무를 이용한 충수돌기염 환자의 재원일수 예측모형 개발 (Length-of-Stay Prediction Model of Appendicitis using Artificial Neural Networks and Decision Tree)

  • 정석훈;한우석;서용무;이현실
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.1424-1432
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    • 2009
  • 충수돌기염 환자의 LoS(Length of Stay)를 예측하는 것은 병상의 운영에 적지 않은 영향을 준다. 본 논문에서는 Neural Networks와 Decision Tree를 이용하여 LoS와 연관이 높은 입력변수들을 찾아 그 의미를 분석하며, 찾아낸 입력변수들을 이용하여 다양한 LoS 예측 모형을 개발하고 그 성능을 비교하였다. 모형의 예측 정확성을 높이기 위하여 Bagging과 Boosting 등의 Ensemble 기법도 적용하였다. 실험 결과, Decision Tree 모형이 Neural Networks 모형보다 좀 더 적은 수의 속성을 가지고도 거의 통일한 예측력을 보였으며, Ensemble 기법 중에서는 Bagging 기법이 Boosting 기법보다 좋은 결과를 보여주었다. 의사결정나무 기법은 Neural Networks 기법에 비해 설명력이 있으며, 충수돌기염의 LoS 예측에 매우 효과적이었고, 중요 입력 변수의 선정에도 좋은 결과를 보여줌에 따라 향후 적극적인 기법의 도입이 필요하다고 할 수 있다.

Energy Efficient IDS Node Distribution Algorithm using Minimum Spanning Tree in MANETs

  • Ha, Sung Chul;Kim, Hyun Woo
    • 스마트미디어저널
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    • 제5권4호
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    • pp.41-48
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    • 2016
  • In mobile ad hoc networks(MANETs), all the nodes in a network have limited resources. Therefore, communication topology which has long lifetime is suitable for nodes in MANETs. And MANETs are exposed to various threats because of a new node which can join the network at any time. There are various researches on security problems in MANETs and many researches have tried to make efficient schemes for reducing network power consumption. Power consumption is necessary to secure networks, however too much power consumption can be critical to network lifetime. This paper focuses on energy efficient monitoring node distribution for enhancing network lifetime in MANETs. Since MANETs cannot use centralized infrastructure such as security systems of wired networks, we propose an efficient IDS node distribution scheme using minimum spanning tree (MST) method to cover all the nodes in a network and enhance the network lifetime. Simulation results show that the proposed algorithm has better performance in comparison with the existing algorithms.

Development of New Algorithm for RWA Problem Solution on an Optical Multi-Networks

  • Tack, Han-Ho;Kim, Chang-Geun
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제2권3호
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    • pp.194-197
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    • 2002
  • This paper considers the problem of routing connections in a optical multi tree networks using WDM (Wavelength Division Multiplexing), where each connection between a pair of nodes in the network is assigned a path through the network and a wavelength on that path, so that connections whose paths share a common link in the network are assigned different wavelengths. The problem of optimal coloring of the paths on the optical multi-networks is NP-hard[1], but if that is the coloring of all paths, then there exists efficient polynomial time algorithm. In this paper, using a "divide & conquer" method, we give efficient algorithm to assign wavelengths to all the paths of a tree network based on the theory of [7]. Here, our time complexity is 0(n4log n).