• 제목/요약/키워드: distributed routing

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무선 센서네트워크의 에너지 효율적 집단화에 관한 연구 (A Study of Energy Efficient Clustering in Wireless Sensor Networks)

  • 이상학;정태충
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권7호
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    • pp.923-930
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    • 2004
  • 무선 센서네트워크는 광범위하게 설치되어 있는 유무선 네트워크 인프라에 다양한 센서 디바이스를 결합하여 감지된 환경데이터를 응용 서비스와 연결하여 상황인지를 가능케 하는 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심기술이다. 하지만 자원이 제한된 노드를 이용해서 역동적인 애드 혹 네트워크를 유지하며 네트워크의 생존시간을 최대화하기 위해서는 네트워크 계층에서 효율적인 에너지 사용 방법을 필요로 한다. 집단화(Clustering)를 통한 데이터의 병합과 전송은 센서 네트워크의 구조와 데이터 특성에 비추어 에너지 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 싱크로부터의 거리 정보를 이용해 분산된 방법으로 집단을 구성하는 새로운 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 집단 구성에 따르는 추가적인 비용을 최소화하면서 전체 네트워크 노드간의 에너지 소모를 균등하게 유지할 수 있었다. 시뮬레이션을 통해 기존의 센서네트워크를 위해 제안된 확률적 집단 구성과 비교해 에너지 사용에 보다 효율적이었으며 이를 통해 네트워크의 생존시간을 늘릴 수 있었다.

네트워크 기반 제어를 위한 LonWorks/IP 라우터의 설계 및 구현 (Design and Implementation of LonWorks/IP Router for Network-based Control)

  • 현진욱;최기상;최기흥
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.79-88
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    • 2007
  • 산업계에서 디바이스 제어 네트워크에 접속을 위한 기술과 인터넷을 통한 빌딩 자동화 시스템에 접속을 위한 기술의 수요가 커지고 있다. 이러한 기술에서는 디바이스 제어 네트워크와 인터넷 같은 데이터 네트워크의 통합과 광역 분산제어 시스템으로 조직화하느 것이 필요하며, 이는 VDN(virtual device network)라는 구조 하에서 실현될 수 있다 [1,2]. 디바이스 제어 네트워크와 데이터 네트워크의 내역은 그 응용의 차이 때문에 아주 다르다. 따라서 VDN의 구현을 위하여는 디바이스 제어 네트워크와 데이터 네트워크 간에 통신 프로토콜을 번역하고, 목적지로 정보를 효과적으로 송신할 수 있는 라우터가 필요하다. 이 논문은 VDN에 기반한 NCS(networked control system)의 개념을 제안하고 임베디드 시스템[3]을 이용하는 라우팅 알고리듬을 제안한다.

Cognitive Radio 시스템 환경에서의 다중 홉 릴레이 전송 기법 (A Multi-hop Relaying Transmission Scheme in Cognitive Radio System)

  • 이동규;신정채;임은택;이현우;조호신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권9A호
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    • pp.853-866
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    • 2008
  • 본 논문에서는 IEEE 802.22 기반의 인지라디오 시스템에서 다중 홉 릴레이 방식의 적용 방안을 제안한다. 먼저, 중계기를 통한 전송 시나리오를 가정하고 이를 지원하기 위한 물리 채널 프레임 구조를 예시한다. 다음으로, 분산 감지 (distributed sensing) 방식을 이용한 가용 채널 결정 방식을 제안하고 이를 토대로, 기지국 중심의 중앙집중형 (centralized) 채널 할당 기법 및 릴레이 전송을 위한 중계기 선택 알고리즘을 개발하였다. 그리고 수학적 해석과 시뮬레이션을 통한 성능 분석 결과는 제안한 다중 홉 릴레이 방식이 중계기를 사용하지 않은 기존의 인지 라디오 시스템에 비해 스펙트럼 이용효율과 시스템 수율 측면에서 성능 향상이 있음을 보여준다.

MANET 환경 하에서 멤버 노드간의 협력에 의해 분산된 인증서를 이용한 인증서비스에 관한 연구 (MANET Certificate Model Using Distributed Partial-Certificate with Cooperation of Cluster Member Node)

  • 이대영;송상훈;배상현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.206-215
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    • 2007
  • Ad-Hoc 네트워크 기술이 미래의 이동 인터넷 기술로서 이동통신망(Mobile Network) 뿐만 아니라 공중무선랜망(WPAN) 그리고 유비쿼터스 망 등에 광범위하게 활용되기 위해서는 개선 및 보완되어야 할 기술적인 문제들이 많다. 특히, 최근 네트워크 보안의 허점을 이용한 보안상 공격이 급증하고 있는 상황에 반하여 Ad-Hoc 라우팅 프로토콜 연구 대부분은 보안 위협 요소를 배제하고 안전한 환경을 가정한 채 수행되고 있다. 또한 Ad-Hoc 네트워크가 무선 매체 특성상 더욱 많은 보안상 위협에 노출되기 쉽고 유선에서 사용되던 보안 메커니즘을 그대로 적용되는 것이 부적합함을 고려할 때 Ad-Hoc 보안에 관한 연구는 더욱 활발히 이루어져야 할 것이다. 따라서 본 논문에서는 Ad-Hoc 네트워크의 특성을 고려하여 중앙 집중적인 인증기관이나 키 분배센터에 의존하지 않고 클러스터를 구성하고 있는 멤버 노드들 간의 협력적이고, 분산된 인증서를 이용한 인증 서비스를 제공할 수 있는 모델을 제안한다. 아울러 시뮬레이션을 통해 제안한 모델의 확장성과, 견고성을 평가해 본다.

지그비 네트워크에서 효율적인 에너지 관리를 위한 가상 백본 설계 (Design of the Energy Efficient Virtual Backbone Construction in the Zigbee Network)

  • 김보남;이진영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권12호
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    • pp.2413-2418
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    • 2007
  • 무선 센서 네트워크에서 효율적인 에너지 사용을 위하여 분산적(distributed)이며 지역적인(localized) 방법으로 가상 백본을 구성하는 것은 매우 중요한 연구 대상이다. 라우팅이나 메시지 broadcast와 같은 목적으로 센서 네트워크에서 가상 백본을 구성하기 위하여 연결 Dominating set이 주로 사용되고 있다. 네트워크의 전체 성능을 향상시키기 위하여 연결 Dominating set은 최대로 작은 수의 노드로 가상 백본을 구성는 동시에 각 노드들의 에너지 상태를 고려해야만 한다. 이 페이퍼에서는 현재 센서 네트워크를 구성하는데 가장 많이 논의되고 있는 IEEE 802.15.4를 기반으로 한 Zigbee 네트워크에서 differ time을 사용하여 효과적으로 에너지를 관리하며 가상 백본을 구성하는 프로토콜을 제안한다. 제안된 가상 백본 프로토콜의 효율성은 시뮬레이션 결과를 통해 증명한다.

Integrating Resilient Tier N+1 Networks with Distributed Non-Recursive Cloud Model for Cyber-Physical Applications

  • Okafor, Kennedy Chinedu;Longe, Omowunmi Mary
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권7호
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    • pp.2257-2285
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    • 2022
  • Cyber-physical systems (CPS) have been growing exponentially due to improved cloud-datacenter infrastructure-as-a-service (CDIaaS). Incremental expandability (scalability), Quality of Service (QoS) performance, and reliability are currently the automation focus on healthy Tier 4 CDIaaS. However, stable QoS is yet to be fully addressed in Cyber-physical data centers (CP-DCS). Also, balanced agility and flexibility for the application workloads need urgent attention. There is a need for a resilient and fault-tolerance scheme in terms of CPS routing service including Pod cluster reliability analytics that meets QoS requirements. Motivated by these concerns, our contributions are fourfold. First, a Distributed Non-Recursive Cloud Model (DNRCM) is proposed to support cyber-physical workloads for remote lab activities. Second, an efficient QoS stability model with Routh-Hurwitz criteria is established. Third, an evaluation of the CDIaaS DCN topology is validated for handling large-scale, traffic workloads. Network Function Virtualization (NFV) with Floodlight SDN controllers was adopted for the implementation of DNRCM with embedded rule-base in Open vSwitch engines. Fourth, QoS evaluation is carried out experimentally. Considering the non-recursive queuing delays with SDN isolation (logical), a lower queuing delay (19.65%) is observed. Without logical isolation, the average queuing delay is 80.34%. Without logical resource isolation, the fault tolerance yields 33.55%, while with logical isolation, it yields 66.44%. In terms of throughput, DNRCM, recursive BCube, and DCell offered 38.30%, 36.37%, and 25.53% respectively. Similarly, the DNRCM had an improved incremental scalability profile of 40.00%, while BCube and Recursive DCell had 33.33%, and 26.67% respectively. In terms of service availability, the DNRCM offered 52.10% compared with recursive BCube and DCell which yielded 34.72% and 13.18% respectively. The average delays obtained for DNRCM, recursive BCube, and DCell are 32.81%, 33.44%, and 33.75% respectively. Finally, workload utilization for DNRCM, recursive BCube, and DCell yielded 50.28%, 27.93%, and 21.79% respectively.

분포형 강우-유출 모의를 위한 격자 네트워크 해석 (Grid Network Analysis for Distributed Rainfall-Runoff Modelling)

  • 최윤석;이진희;김경탁
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권11호
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    • pp.1123-1133
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    • 2008
  • 유역의 강우-유출 현상을 분포형으로 모의하기 위해서는 삼각형 혹은 사각형 요소로 유역을 모형화하고 각 요소에서의 수문성분의 변화를 해석하여야 한다. 본 연구는 사각형 요소인 격자로 모형화된 유역에서의 강우-유출 현상을 1차원 운동파 방정식을 이용하여 모의할 때 각 격자에서 발생된 흐름의 추적을 위한 격자 네트워크 해석에 대해 수행하였다. 격자의 흐름방향은 D8-method(deterministic eight-neighbors method)에 의해 결정된 단방향 흐름정보를 이용하였고, 각 격자별 흐름방향과 흐름누적수 정보를 이용하여 해당 격자의 계산 순서를 결정하게 된다. 또한 1차원 운동파 방정식을 유한체적법으로 해석할 때 격자간의 흐름방향 형태에 따른 해석방법을 제시하고, 이를 격자별 유출량 계산에 적용하였다. 본 연구에서 제시된 격자 네트워크 해석법은 물리적 기반의 분포형 강우-유출 모형인 GRM(Grid based Rainfall-runoff Model)에 적용하였으며, 단순화된 가상의 유역에 대한 모의결과를 $Vflo^{TM}$ 모형의 모의결과와 비교함으로써 타당성을 검토하였다. 또한 한강 수계의 중랑천 유역의 적용을 통해 실유역에 대한 적용성을 검토하였다. 중랑천 유역의 적용결과 모의된 유출 수문곡선은 관측 수문곡선을 잘 재현하였으며, 이에 따라 격자 네트워크 해석 과정의 실유역 적용이 타당한 것으로 나타났다.

계층적 망구조에서의 분산 경로 설정 방안 (A Scheme of the Distributed Path Assignment in Network with Hierarchical Topology)

  • 김형철;홍충선;이대영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5B호
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    • pp.925-930
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    • 2000
  • ATM망에서 방대하고 다양한 자료를 신뢰성있게 전송하기 위해서는 경로설정 문제는 매우 중요한 요소 중의 하나이다. 그러므로 소스에서 목적지까지의 노드사이의 가능한 경로들 중 최적의 경로를 선택하는 문제에 대하여 많은 연구가 이루어 지고 있다. 특히 대규모 망으로 확장 가능하게 하는 계층적인 망구조를 가진 망에서 장애 발생 시, 기존 PNNI 라우팅에서 결정되는 복구 경로는 그룹내의 전체 점유율을 고려하지 않음으로써 그룹내의 경로 설정 시 트래픽의 집중현상이 발생하는 경우가 있다. 그러므로 계층적으로 구성된 네트워크에 대한 복구를 위하여 복구 경로 설정 시 소스와 목적노드를 동시에 포함하는 최상위 계층에서 먼저 각 그룹의 리더노드에 의해 보고된 그룹 내 평균점유율을 고려한 그룹간 경로를 설정함으로써, 기존의 PNNI라우팅 알고리즘 보다 트래픽의 집중을 최소화 할 수 있는 알고리즘을 제안한다.

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모바일 Ad-hoc 네트워크에서 효율적인 멀티캐스트 서비스를 지원하기 위한 메쉬구조 (A Mesh Scheme for Efficient Multicast Service in Mobile Ad-hoc Networks)

  • 리테덩;안병구
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.31-39
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    • 2011
  • 본 논문에서는 모바일 Ad-hoc 네트워크에서 효율적인 멀티캐스트 서비스를 지원하기 위한 메쉬구조를 제안한다. 제안된 메쉬구조를 위한 두 개의 전략, 포워딩 노드들을 위한 어답티브 업그레이딩 및 포워딩 노드들을 위한 어답티브 다운그레이딩, 이 소개된다. 제안된 메쉬구조는 모바일 Ad-hoc 네트워크에서 노드들의 이동성과 데이터 전송률이 높을 때 심각한 혼잡문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 낮은 중복데이터를 가지고 높은 페킷 전송률을 지원할 수 있는 멀티캐스트 서비스를 지원할 수 있다. 본 논문의 성능평가는 OPNET을 사용한 시뮬레이션을 통해서 이루어진다.

스마트 라우터를 사용한 효율적인 네트워크 관리 시스템 (An Efficient Network Management System using The Smart Router)

  • 박문화
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.253-260
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    • 2005
  • 액티브 네트워크는 네트워크 노드인 스위치나 라우터가 패킷들의 단순한 경로 배정이나 전달만이 아닌 사용자에 의해 노드에 장착된 프로그램이나 프로그램 코드를 담은 패킷에 의해 데이터를 처리할 수 있도록 한 것이다. 본 논문에서는 기존의 중앙 집중적인 관리 시스템의 문제점을 해결할 수 있는, 액티브 네트워크 기술을 활용한 새로운 네트워크 관리 시스템을 제안하였다. 핵심은 라우터들에게 관리 패킷들을 간소화된 패턴으로 만들어 처리하게 함으로서 트래픽을 줄일 수 있는 The Smart Router 모델을 제시한 것이다. 중앙 집중적인 기존 관리 시스템의 문제점을 분석하였고 제시된 분산 관리 시스템의 장점도 검토하였다. 제시한 구조가 제공하는 성능 개선을 실험을 통해서 보여주었다.

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