This paper proposes a novel transport network architecture for the next generation network (NGN) based on the optical burst switching technology. The proposed architecture aims to provide efficient delivery of various types of network traffic by satisfying their quality-of-service constraints. To this end, we have developed a soft-state bandwidth reservation mechanism, which enables NGN transport nodes to dynamically reserve bandwidth needed for active data burst flows. The performance of the proposed mechanism is evaluated by means of numerical analysis and NS2 simulation. Our results show that the packet delay is kept within the constraint for each traffic flow and the burst loss rate is remarkably improved.
최근 통신사업자들은 통신설비의 효율화 및 새로운 수익창출을 위해 하나의 공통된 IP 네트워크에서 기존의 초고속인터넷서비스에 음성서비스와 비디오서비스를 동시에 서비스하는 Triple Play Service를 제공하기 시작했다. 본 연구에서는 최근 이러한 통신서비스의 변화를 고려해 IP 네트워크에서 TPS 제공을 위한 가입자망의 대역설계 방법에 대해 몇 가지 대안을 제시하고, 제시하는 각 방법의 특성을 수치실험을 통해 비교 분석하여 가입자망의 실용적인 설계방안을 제시한다. 이를 위해 우선 연결레벨에서 초고속인터넷서비스와 프리미엄서비스를 위한 대역설계 방법을 제시하고, 두 서비스가 대역을 공유하는 TPS 환경에서 각 서비스의 서비스 품질을 보장하기 위해 가입자 수용장치의 대역을 논리적으로 분리하여 대역을 설계하는 방법을 제안한다. 그리고 제안된 방법을 바탕으로 ns-2를 이용해 가입자의 규모에 따른 설계대역량을 제시한다. 또한 프리미엄서비스의 서비스 품질을 보장하기 위해 앞서 산출한 연결레벨의 설계대역량을 이용해 패킷레벨에서 DiffServ 기반의 엄격한 우선순위스케줄링 방식을 통한 차별화된 서비스 제공방안을 가정해 기존의 FIFO 방식과 성능실험을 통해 비교 분석한다.
DiffServ 네트워크는 기본적으로 명시적인 호 수락 제어 절차를 정의하고 있지 않다. 본 논문에서는 DiffServ 네트워크에서 플로우 기반의 호 수락 제어를 수행하되, 호 수락 제어 후에는 클래스 별 패킷 처리를 수행하는 새로운 메커니즘을 제안한다. 경로상의 라우터들은 클래스 별로 중합되어 있는 트래픽과 호를 요구하는 신규 플로우의 트래픽을 중합하여 도출한 소요 대역을 이용하여 호 수락 여부를 결정 하도록 하였으며 사용자의 다양한 QoS 요구 조건에 따른 소요 대역 계산 방법 및 파라미터 도출 방법을 사용하여 클래스의 우선 순위에 따라 효율적으로 호 수락 제어를 할 수 있는 방안을 제안하였다. 또한 플로우 기반의 호 수락 제어 후에 DiffServ 본연의 클래스 별 패킷 처리가 원활히 이루어 질 수 있도록 클래스 간의 자원을 동적으로 할당하는 메커니즘을 제안하였으며 제안한 메카니즘에 대한 시뮬레이션을 통한 성능 분석을 수행하였다.
The rapid growth of smart devices demands an enhanced throughput for network connection sustainability during mobility. However, traditional wireless network architecture suffers from mobility management issues. In order to resolve the traditional mobility management issues, we propose a novel architecture for future wireless access network based on software-defined network (SDN) by using the advantage of network function virtualization (NFV). In this paper, network selection approach (NSA) has been introduced for mobility management that comprises of acquiring the information of the underlying networking devices through the OpenFlow controller, percepts the current network behavior and later the selection of an appropriate action or network. Furthermore, mobility-related scenarios and use cases to analyze the implementation aspects of the proposed architecture are provided. The simulation results confirm that the proposed scenarios have obtained a seamless mobility with enhanced throughput at minimum packet loss as compared to the existing IEEE 802.11 wireless network.
In this paper we propose a Differentiated Services Based Admission Control and Routing Algorithm for IPv6 (ACMRA). The basic DiffServ architecture lacks an admission control mechanism, the injection of more QoS sensitive traffic into the network can cause congestion at the core of the network. Our Differentiated Services Based Admission Control and Routing Algorithm for IPv6 combines the admission control phase with the route finding phase, and our routing protocol has been designed in a way to work alongside DiffServ based networks. The Differentiated Services Based Admission Control and Routing Algorithm for IPv6 constructs label switched paths in order to provide rigorous QoS provisioning. We have conducted extensive simulations to validate the effectiveness and efficiency of our proposed admission control and routing algorithm. Simulation Results show that the Differentiated Services Based Admission Control and Routing Algorithm for IPv6 provides an excellent packet delivery ratio, reduces the control packets' overhead, and makes use of the resources present on multiple paths to the destination network, while almost each admitted flow shows compliance with its Service Level Agreement.
본 연구는 $\circled1$Cellular Automata(이하 CA)모형을 기반으로 대규모 네트워크에 적용 가능한 보다 현실적인 CA차량모형 구축. $\circled2$구축된 CA차량모형을 이용한 차량 모의실험기의 개발과 개발된 차량 모의실험기를 이용한 단기링크통행시간 예측으로 구성된다. 구축된 CA차량추종모형은 기존의 CA차량추종모형 보다 현실적으로 감속을 통한 정지과정을 설명하면서 거시적 지표인 교통량-밀도-속도관계를 설명하였다. 또한 링크의 유출교통량(Outflow)을 제어하기 위한 차량의 링크전이모형은 기존의 차량 링크전이모형에 비하여 보다 안정된 대기차량을 형성하였다. 단기링크통행시간 예측을 위한 차량모의실험기는 대규모 가로망에 적용이 가능하도록 차량묶음(Packet, 이하차량묶음)방식과 링크기반 모의실험방식으로 컴퓨터의 연산 수행속도 및 메모리를 효율적으로 처리할 수 있었으며, 기존의 시계열자료 예측기법에서 고려할 수 없었던 차량의 행태 및 링크 상에서 발생하는 이동류 과포화, 뒷막힘현상 등의 메커니즘을 고려함으로서 기존 시계열자료 예측기법에 비하여 우수한 예측력을 보였다.
최근 지리학 및 교통 관련 분야에서는 교통 네크워크의 잠재적 손실이 지리 공간상에서 어떠한 영향을 주는가를 살피는 연구가 중요한 주제로 등장하고 있다. 서울의 지하철망은 대규모의 도심 통행을 지지히는 중요한 기반시설이며, 특히 환승역은 그 기능을 상실할 경우 전체 교통망의 신뢰도에 큰 영향을 줄 수 있는 중요한 교통 입지시설이다. 이 논문은 지하철 환승역의 기능 손실이 지하철망의 신뢰도과 대응력에 어떠한 영향을 주는지를 네트워크의 위상학적인 차원, 전체 지리 공간, 그리고 개별 환승역 차원에서 살펴본다. 시뮬레이션을 통한 분석 결과, 서울 지하철망은 상당히 높은수준의 네트워크 신뢰도를 보였으나 환승역 간에는지리적으로 유의미한 변이가 있음을 확인하였다.
Lama Alfaify;Nujud Alnajem;Haya Alanzi;Rawan Almutiri;Areej Alotaibi;Nourah Alhazri;Awatif Alqahtani
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권7호
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pp.219-230
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2023
Wireless Body Area Networks (WBANs) have made it easier for healthcare workers and patients to monitor patients' status continuously in real time. WBANs have complex and diverse network structures; thus, management and control can be challenging. Therefore, considering emerging Software-defined networks (SDN) with WBANs is a promising technology since SDN implements a new network management and design approach. The SDN concept is used in this study to create more adaptable and dynamic network architectures for WBANs. The study focuses on comparing the performance of two SDN controllers, POX and Ryu, using Mininet, an open-source simulation tool, to construct network topologies. The performance of the controllers is evaluated based on bandwidth, throughput, and round-trip time metrics for networks using an OpenFlow switch with sixteen nodes and a controller for each topology. The study finds that the choice of network controller can significantly impact network performance and suggests that monitoring network performance indicators is crucial for optimizing network performance. The project provides valuable insights into the performance of SDN-based WBANs using POX and Ryu controllers and highlights the importance of selecting the appropriate network controller for a given network architecture.
에너지 수확 모바일 센서 망에서 센서 노드간의 듀티-사이클 동기화는 매우 중요한 의미를 갖는다. 제한된 에너지를 효율적으로 사용하여 협력해야 하기 때문에 각 노드의 듀티-사이클이 서로 유사하게 동작되어야 한다. 이때 망을 구성하는 노드분포는 노드간의 연결뿐만 아니라 동기화에 의한 노드의 활동 시간, 그리고 망의 수명에 영향을 준다. 본 논문에서는 자기-동기화 듀티-사이클 기법을 적용한 에너지 수확 모바일 센서 망에서 망의 토폴로지를 변화시킨다. 단순 랜덤 토폴로지 망보다는 망이 담당하는 영역과 노드 밀집도에 따라서 노드의 분포를 균일하게 유지하는 알고리즘을 제시한다. 제시된 토폴로지 변환 알고리즘을 위하여 유체 흐름과 군집 분산 모델을 적용하고 에이전트 기반 모델링을 이용하여 성능분석을 시행한다. 또한 제안된 알고리즘을 자기-동기화 듀티-사이클 기반 모바일 센서 망에 적용하여 노드 간 동기화 특성이 강화되고 에너지 소비 편차의 감소를 확인한다.
교통 혼잡을 해결하기 위한 AI 기반 속도 예측 연구는 활발하게 진행되고 있다. 하지만, 인공지능의 추론 과정을 설명하는 설명 가능한 AI의 중요성이 대두되고 있는 가운데 AI 기반 속도 예측의 결과를 해석하고 원인을 추리하는 연구는 미흡하였다. 따라서 본 논문에서는 '설명 가능 그래프 심층 인공신경망 (GNN)'을 고안하여 속도 예측뿐만 아니라, GNN 모델 입력값의 마스킹 기법에 기반하여 인근 도로 영향력을 정량적으로 분석함으로써 혼잡 등의 상황에 대한 추론 근거를 도출하였다. TOPIS 통행 속도 데이터를 활용하여 서울 시내 혼잡 도로를 기준으로 예측 및 분석 방법론을 적용한 후 영향력 높은 인근 도로의 속도를 가상으로 조절하는 시뮬레이션 통하여 혼잡 도로의 통행 속도가 개선됨을 확인하여 제안한 방법론의 타당성을 입증하였다. 이는 교통 네트워크에 제안한 방법론을 적용하고, 그 추론 결과에 기반한 특정 인근 도로를 제어하여 교통 흐름을 개선할 수 있다는 점에 의미가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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