• 제목/요약/키워드: route optimization

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Proxy MIPv6에서 패킷의 순서 어긋남을 해결할 수 있는 Flush 메시지 기반의 경로 최적화 메커니즘 (Flush message based Route Optimization Mechanism to Prevent Packet Out-of Sequence Problem in Proxy MIPv6)

  • 이창민;이범재;이재훈;박현서;신경철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권3호
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    • pp.61-67
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    • 2008
  • Proxy MIPv6(PMIPv6)는 이동 노드를 대신하여 액세스 망에서 노드의 이동성을 지원하기 위한 네트워크-기반 이동성 관리 프로토콜이다. 기존의 PMIPv6 프로토콜에서는 이동 노드가 통신하고자 하는 상대 노드가 동일한 PMIPv6 도메인에 있는 또 다른 이동 노드인 경우에는, 두 이동 노드간에는 최적화되지 않은 경로를 따라서 패킷이 교환되는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 PMIPv6 기반 망에서의 경로 최적화 기법이 제안되었다. 그렇지만, 이 기법에서는 송신측에서 전송한 패킷이 순서에 어긋나게 수신측에 도착하여 응용 계층에서의 성능 저하 문제가 발생한다. 이 논문에서는 PMIPv6 프로토콜에서 패킷의 순서 어긋남 문제를 해결할 수 있는 flush 기반의 경로 최적화 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘의 성능을 모의실험을 통하여 분석하였으며, 제안된 방법이 기존의 PMIPv6 기반의 경로 최적화보다 우수한 성능을 제공함을 알 수 있었다.

프리픽스 할당에 기반한 중첩된 NEMO 환경에서의 경로최적화 기법 (Route Optimization Scheme in Nested NEMO Environment based on Prefix Delegation)

  • 노경택;강정진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.95-103
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    • 2008
  • 망이동성지원 프로토콜 (NEMO basic support protocol)은 이동망의 통신노드들에 대해 인터넷 연결을 제공하기 위한 확장된 MIPv6이다. 그러나, 망이동성지원 프로토콜은 중첩된 이동망의 경우에 다중 캡슐화와 함께 최적화되지 않은 경로 선택으로 인하여 데이터 전송 지연과 많은 비용을 요구한다. 본 논문에서는 계층적 MIPv6 (HMIPv6)와 계층적 프리픽스 할당 (HPD) 프로토콜을 결합한 제안 기법을 통해 핸드오프 발생시 효율적인 경로최적화와 더불어 패킷헤더비용과 위치등록부하를 감소시켰다. 제안 기법은 계층적 프리픽스할당과 트리기반 경로방법을 통하여 이동망 노드들에 대한 주소를 할당하고, 마이크로 이동성을 지원함과 동시에 도메인 내에서의 상호통신을 가능케 한다. 제안된 기법의 성능평가를 위해 NS-2로 모의실험을 하였다.

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네트워크 이동성을 고려한 NeMRI 기반의 멀티캐스트 라우팅 프로토콜 (On NeMRI-Based Multicasting for Network Mobility)

  • 김문성;박정훈;추현승
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.35-42
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    • 2008
  • Mobile IP는 MN(Mobile Node)에 대한 이동성의 해결책을 제시할 뿐 네트워크 이동성(NEMO: NEtwork MObility)에 대해서는 해법이 될 수 없다. NBS(NEMO Basic Support) 프로토콜은 이동네트워크의 모든 노드들에게 세션 지속성을 보장한다. NEMO에서 멀티캐스트를 지원할 경우 Mobile IP에 기반을 둔 프로토콜들은 Mobile IP가 지닌 터널 중첩 문제(Tunnel Convergence Problem)와 같은 태생적인 문제들을 갖는다. 본 논문에서는 NEMO에서의 멀티캐스트 경로최적화 기법을 제안한다. 우선, MR(Mobile Router)이 멀티캐스트 기능과 NeMRI(Nested Mobile Router Information) 테이블을 가지고 있다고 가정하고, NeMRI는 MR의 하위 모든 MR들의 CoA(Care of Address) 리스트와 MR들의 멀티캐스트 서비스 수신여부를 저장한다. 또한 핀볼 라우팅(Pinball Routing) 문제를 위한 어떠한 경로최적화 기법이라도 여기에 적용할 수 있기 때문에 멀티캐스트에 기반을 둔 네트워크 환경에서 경로최적화를 이룰 수 있다. 제안한 기법의 성능을 분석하기 위해 적절한 수학적 비용분석 모델을 제시하였으며, NEMO 환경에서 우리가 제안한 기법은 NBS에 기반을 둔 Bi-directional Tunneling, Remote Subscription 등과 같은 이동 멀티캐스트 기법들에 비하여 매우 뛰어난 비용절감을 확인 할 수 있었다.

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Smooth 핸드오프를 이용한 Mobile IP의 성능 분석

  • 차재정;김두용;최덕규
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.23-24
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    • 2000
  • 최근 개인 이동 통신 단말기의 수요와 인터넷 사용자의 증가와 함께, 유선 통신 서비스에서부터 개인 휴대 통신 서비스에 이르기까지 다양한 통신 서비스가 제공되기 시작하면서 이러한 서비스가 결합된 mobile IP의 관심이 높아지고 있다. 기존의 IP에서는 노드가 계속해서 접속을 유지하기 위해서는 접속되는 위치가 반드시 고정적으로 지정되는 것이 필요하며 노드의 위치가 바뀌면 기존의 IP 주소는 사용할 수 없다. 그러나 mobile IP는 인터넷상의 임의의 다른 위치에 접속해 노드가 IP 주소를 바꾸지 않고 인터넷을 사용할 수 있도록 한다. 이동(mobile) 노드가 새로운 셀 지역으로 이동하면, 그 셀에 해당하는 외부(foreign) 에이전트로부터 임시 주소(care-of address)를 할당받아 홈 네트워크에 위치한 홈 에이전트에 등록하고, 홈 에이전트는 송신 노드가 이동노드로 전송한 패킷을 새롭게 등록된 임시 주소로 터널링을 통해 전달한다. 이러한 기본적인 mobile IP 방법은 모든 패킷이 홈 에이전트를 통해 이동 노드로 전송되므로 최적화된 라우팅 방법을 제공하지 못한다. 그러므로 이러한 mobile IP의 단점을 보완한 route optimization mobile IP가 제안되고 있다. Route optimization mobile IP는 이동 노드의 현재 위치와 관련된 정보를 갖는 바인딩을 저장하여 송신 노드가 패킷을 이동 노드의 홈 에이전트를 거치지 않고 이동 노드로 직접 전송하는 기능을 제공한다. 또한 이동 노드가 다른 셀 지역으로 핸드오프가 이루어질 경우, 핸드오프 발생전의 바인딩 정보를 이용하여 송신 노드가 전송한 패킷은 이전 셀 지역에 있는 에이전트가 새로운 셀 지역에 있는 이동 노드로 패킷을 재전송하여 전달하는 smooth 핸드오프 기능을 제공한다. 이전 셀 지역에 속한 외부 에이전트가 바인딩을 갱신하기 전에 송신 노드로부터 이동노드로 전달된 패킷이 있을 경우는 패킷을 저장하여 이후에 이동 노드의 위치 정보에 관한 바인딩 정보가 갱신되면 이러한 바인딩 정보에 따라 패킷을 재전송하는 버퍼기능도 제공한다. route optimization mobile IP는 기본적인 mobile IP에서의 복잡한 라우팅 문제를 해결하고, 핸드오프에서의 패킷 손실률을 최소화 한다.본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 smooth 핸드오프를 이용한 mobile IP의 성능을 분석한다. 일반적으로 데이터 트래픽 특성, 노드의 이동성, 바인딩 갱신시간, 버퍼관리 방법 등은 핸드오프 동안 mobile IP의 성능에 많은 영향을 미친다. 따라서 시뮬레이션 모델을 이용하여 다양한 트래픽 환경에서 위에 언급된 성능 파라미터들의 영향을 분석한다. 마지막으로 시뮬레이션 결과를 이용하여 mobile IP의 성능을 개선시키기 위한 방법을 제시한다.

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PMIPv6에서 사전 인증 기법과 경로 최적화를 이용한 효율적인 핸드오버 기법에 관한 연구 (A Study on Efficient Handover Scheme using Pre-authentication and Route Optimization in PMIPv6)

  • 김성철;문일영;조성준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.1117-1124
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    • 2010
  • PMIPv6는 IETF의 NetLMM WG에서 표준화를 진행하는 네트워크 기반 이동성 지원 기법으로서, 기존의 단말 기반 이동성 지원 기법의 문제점과 비효율성을 개선하기 위해 제안되었다. IETF에서 공개한 표준 문서는 MN에게 이동성을 제공하기 위한 네트워크 구성 요소와 그 구체적인 동작 및 핸드오버 절차에 대해 서술하고 있다. 그러나 MAG간 핸드오버에 대해서만 정의되어 있고 LMA간 핸드오버에 대해서는 정의되어 있지 않다. 따라서 MN에게 보다 효율적으로 끊김 없는 인터넷 접속을 제공하기 위해서는 LMA간 핸드오버 기법이 함께 사용되어야 한다. 본 논문에서 제안하는 기법은 기존에 제안된 LMA간 핸드오버 기법의 단점인 LMA간 터널을 사용하지 않고, 경로 최적화 절차를 거쳐 효율적인 전송 경로를 사용한다. 또한 핸드오버 지연을 줄이기 위해 사전 인증 기법을 도입하였다. 성능 분석 결과에 따르면 제안하는 기법이 기존의 이동성 지원 기법에 비해 핸드오버 지연을 크게 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.

네트워크 이동성 지원을 위한 인증된 경로 최적화 프로토콜 (Authenticated Route Optimization Protocol for Network Mobility Support)

  • 구중두;이기성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.781-787
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    • 2007
  • NEMO(Network Mobility) 기본 지원 프로토콜은 경로 최적화 과정을 수행하고 있지 않으며 MR(Mobile Router)과 HA(Home Agent) 사이의 양방향 터널 구간을 제외한 다른 구간에서는 특별한 보안 메커니즘을 제시하고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 MR과 MNN(Mobile Network Node) 사이의 양방향 터널을 통해 위임 권한 프로토콜을 수행하고 위임 권한을 획득한 MR과 CN (Correspondent Node) 사이에 인증된 바인딩 갱신 프로토콜을 통해 경로를 안전하게 최적화한다. 각 노드의 주소는 주소 소유권 증명을 위해 CGA(Cryptographically Generated Address)방식을 통해 생성한다. 끝으로 NEMO에서의 보안 요구사항과 기존에 알려진 공격을 통해 안전성을 분석하고 NEMO 지원 프로토콜과 연결성 복구력(connectivity recovery)과 종단간 패킷 전송 지연 시간율(end-to-end packet transmission delay time)을 비교하여 효율성을 분석한다.

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상황인식 기반 지능형 최적 경로계획 (Intelligent Optimal Route Planning Based on Context Awareness)

  • 이현정;장용식
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권2호
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    • pp.117-137
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    • 2009
  • Recently, intelligent traffic information systems have enabled people to forecast traffic conditions before hitting the road. These convenient systems operate on the basis of data reflecting current road and traffic conditions as well as distance-based data between locations. Thanks to the rapid development of ubiquitous computing, tremendous context data have become readily available making vehicle route planning easier than ever. Previous research in relation to optimization of vehicle route planning merely focused on finding the optimal distance between locations. Contexts reflecting the road and traffic conditions were then not seriously treated as a way to resolve the optimal routing problems based on distance-based route planning, because this kind of information does not have much significant impact on traffic routing until a a complex traffic situation arises. Further, it was also not easy to take into full account the traffic contexts for resolving optimal routing problems because predicting the dynamic traffic situations was regarded a daunting task. However, with rapid increase in traffic complexity the importance of developing contexts reflecting data related to moving costs has emerged. Hence, this research proposes a framework designed to resolve an optimal route planning problem by taking full account of additional moving cost such as road traffic cost and weather cost, among others. Recent technological development particularly in the ubiquitous computing environment has facilitated the collection of such data. This framework is based on the contexts of time, traffic, and environment, which addresses the following issues. First, we clarify and classify the diverse contexts that affect a vehicle's velocity and estimates the optimization of moving cost based on dynamic programming that accounts for the context cost according to the variance of contexts. Second, the velocity reduction rate is applied to find the optimal route (shortest path) using the context data on the current traffic condition. The velocity reduction rate infers to the degree of possible velocity including moving vehicles' considerable road and traffic contexts, indicating the statistical or experimental data. Knowledge generated in this papercan be referenced by several organizations which deal with road and traffic data. Third, in experimentation, we evaluate the effectiveness of the proposed context-based optimal route (shortest path) between locations by comparing it to the previously used distance-based shortest path. A vehicles' optimal route might change due to its diverse velocity caused by unexpected but potential dynamic situations depending on the road condition. This study includes such context variables as 'road congestion', 'work', 'accident', and 'weather' which can alter the traffic condition. The contexts can affect moving vehicle's velocity on the road. Since these context variables except for 'weather' are related to road conditions, relevant data were provided by the Korea Expressway Corporation. The 'weather'-related data were attained from the Korea Meteorological Administration. The aware contexts are classified contexts causing reduction of vehicles' velocity which determines the velocity reduction rate. To find the optimal route (shortest path), we introduced the velocity reduction rate in the context for calculating a vehicle's velocity reflecting composite contexts when one event synchronizes with another. We then proposed a context-based optimal route (shortest path) algorithm based on the dynamic programming. The algorithm is composed of three steps. In the first initialization step, departure and destination locations are given, and the path step is initialized as 0. In the second step, moving costs including composite contexts into account between locations on path are estimated using the velocity reduction rate by context as increasing path steps. In the third step, the optimal route (shortest path) is retrieved through back-tracking. In the provided research model, we designed a framework to account for context awareness, moving cost estimation (taking both composite and single contexts into account), and optimal route (shortest path) algorithm (based on dynamic programming). Through illustrative experimentation using the Wilcoxon signed rank test, we proved that context-based route planning is much more effective than distance-based route planning., In addition, we found that the optimal solution (shortest paths) through the distance-based route planning might not be optimized in real situation because road condition is very dynamic and unpredictable while affecting most vehicles' moving costs. For further study, while more information is needed for a more accurate estimation of moving vehicles' costs, this study still stands viable in the applications to reduce moving costs by effective route planning. For instance, it could be applied to deliverers' decision making to enhance their decision satisfaction when they meet unpredictable dynamic situations in moving vehicles on the road. Overall, we conclude that taking into account the contexts as a part of costs is a meaningful and sensible approach to in resolving the optimal route problem.

모바일 VPN 사용자를 위한 보안 강화 경로 최적화 방안 (A Secure Route Optimization Mechanism for Mobile VPN users in Foreign Networks)

  • 김경민;변해선;이미정
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권5호
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    • pp.348-359
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    • 2007
  • 기존의 모바일 VPN 서비스는 이동 근무자가 홈 네트워크인 사내 네트워크에 접속하는 통신 형태를 가정하였기 때문에 이를 두 VPN 사용자 모두 외부 네트워크로 이동한 경우의 통신 지원에 이용 할 경우, 경로 우회에 따른 모바일 VPN 서비스의 성능 저하가 우려된다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위하여 Diameter MIP를 통해 할당 받은 x-HA를 사용하는 모바일 VPN을 토대로 외부 네트워크로 이동한 VPN 사용자 간에 경로 최적화를 지원하는 모바일 VPN 서비스 방안을 제안한다. 제안한 방안에서 i-HA는 MN의 CoA로써 MN의 x-HoA와 VPN-TIA를 동시에 유지하여 외부 네트워크에 위치한 VPN 사용자들에게 효율적인 최적화된 경로를 제공하는 한편, 홈 네트워크 내 CN과도 안전한 통신이 이루어지도록 한다. 또한, VPN 서버로 하여금 모바일 VPN 사용자가 등록한 x-HA간에 IPSec 터널을 동적으로 설립하도록 하고, 이를 이용하여 최적화된 경로상의 종단 간 보안을 보장하며 모바일 VPN 사용자인 MN이 가지는 무선구간에서의 오버헤드 및 IPSec 터널 설립에 대한 오버헤드를 줄인다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 방안이 기존 방안에 비해 종단간 데이타 전송 지연시간을 단축시키고, 핸드오프 직후 평균 데이타 처리율을 향상시킴을 볼 수 있었다.

중첩된 이동 네트워크환경에서 동적 라우팅 프로토콜을 이용한 경로 최적화 기법 (Route Optimization Scheme using Routing Protocol in Nested Mobile Networks)

  • 김의국;이종협
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.1966-1975
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    • 2008
  • IETF에서 표준화된 NEMOOfetwork Mobility) Basic Support Protocol은 이동 노드들로 구성된 이동 네트워크가 이동하는 경우 이동 네트워크 내에 있는 모든 노드들에게 네트워크의 이동과 관계없이 끊김 없는 통신 환경을 제공한다. 이 표준에서는 이동 네트워크가 자신의 흠 네트워크에서 외부로 이동하였을 경우 자신의 이동 정보를 홈 에이전트 (HA: Home Agent)에게 알리기 위한 방법으로 바인딩 업데이트 메시지를 이용하는 방법과 동적 라우팅 프로토콜을 이용하는 방법에 대하여 언급하고 있다. 하지만 이들 두 방법 모두 경로 최적화를 고려하고 있지 않기 때문에 이동 라우터(MR: Mobile Router)에 접속되어 있는 이동 네트워크 노드(MNN: Mobile Network Node)로 전송되는 모든 패킷들은 MR의 HA를 경유하여 전송할 수밖에 없으며 이로 인해 전송 지연과 대역폭 낭비를 초래하고 있다. 이동 네트워크를 구성하고 있는 MR들이 중첩 되어 있을 경우 전송 지연 및 대역폭 낭비는 더욱 커지게 되며 뿐만 아니라 중첩된 터널로 인한 패킷 단편화(packet fragmentation) 문제까지 발생할 수 있어 단일 이동 네트워크 환경에 비해 더욱 심각한 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 이동 네트워크 환경에 적용 가능한 경로 최적화 기법에 대한 연구가 있어 왔지만 패킷 전달 성능 측면에서 문제점들이 있었다. 본 논문에서는 중첩된 이동 네트워크 환경에서 동적 라우팅 프로토콜을 이용하고 패킷들이 경유해야 하는 HA의 개수를 최소화하여 이동 네트워크로의 패킷 경로를 최적화함으로써 그 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 다양한 성능 분석을 통해 본 논문에서 제시한 기법이 기존 기법들에 비해 패킷 전달 성능 측면에서 우수함을 입증하였다.

컨테이너 터미널의 불확실한 환경 하에서의 ALV 주행 계획 수립방안 (Routing of ALVs under Uncertainty in Automated Container Terminals)

  • 김정민;이동균;류광렬
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.493-501
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    • 2014
  • 무인 자가 운반 하역차량(Automated Lifting Vehicle, ALV)은 자동화 컨테이너 터미널에서 컨테이너를 수송하는 무인 차량의 하나로 자가 하역 및 수송 능력을 가지고 있다. 여러 대의 ALV를 이용해 컨테이너를 효율적으로 수송하기 위해서는 ALV가 컨테이너의 이송작업을 시작할 때마다 최소 시간에 주행이 가능한 경로를 실시간으로 찾을 수 있어야 한다. 또한 차량 간의 충돌 및 교착 상태 발생 시 스스로 해결이 불가능한 무인 차량의 특성 상 이러한 충돌 및 교착을 막을 수 있도록 차량이 목적지까지 가기 위해 점유해야 하는 점유 영역과 그 점유 시간을 결정하여 이를 겹치지 않도록 주행 계획을 수립하여야 한다. 하지만 주행 계획 수립을 위한 ALV의 점유 영역에서의 점유 시간 계산은 교통 상황에 따른 주행 시간의 변화나 주행 경로 상에 작업을 수행하는 크레인의 작업 상황의 불확실성 때문에 정확한 추정이 어렵다. 본 논문에서는 개미 집단 최적화 기법을 기반으로 이러한 ALV 도착 시간의 불확실성을 고려한 ALV 주행 계획 수립방안을 제안한다. 시뮬레이션 실험을 통해 제안 방안이 불확실한 환경에서 효율적으로 좋은 경로를 찾아냄을 확인하였다.