본 논문에서는 인프라구조 기반의 애드혹 네트워크에서 노드의 효율적인 이동성 관리를 위한 방식을 제시한다. 이러한 종류의 네트워크는 자연적으로 IG를 기준으로 히는 트리 형태의 네트워크 모델을 갖게 된다. 따라서, IG에 가까운 노드가 많은 메시지를 처리하게 됨으로써 병목현상을 발생시키고 네트워크의 성능을 저하시키는데 이러한 문제는 깔때기 효과 (Funneling Effect)로 알려져 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 주기적으로 트리를 구성하고 트리의 깊이에 따라서 기울진 시간 동기화를 수행하여 결합전송의 정도를 최적화하는 방식을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 깔때기 효과가 크게 개선되고 성능이 개선됨을 입증하였다.
일반적으로 네트워크 설계 문제는 네트워크의 크기가 늘어남에 따라 지수적으로 복잡도가 증가하여 전통적인 방법으로는 풀이하기 힘든 NP-hard 조합 최적화 문제 중의 하나로 분류될 수 있다. 본 논문에서는 네트워크 신뢰도 제약을 고려하면서 네트워크 구축비용을 효과적으로 최소화하는, 높은 신뢰도의 네트워크 토폴로지 설계 문제를 풀기 위해 스패닝 트리를 효율적으로 표현할 수 있는 Prufer수(PN) 기반의 진화 연산법과 2-연결성을 고려하는 휴리스틱 방법으로 구성된 두 단계의 효율적인 해법을 제안한다. 즉, 먼저 스패닝 트리를 찾아내기 위해 진화 연산법 중에 보편적으로 널리 알려져 있는 유전자 알고리즘(GA)을 이용하고 그 다음으로 첫 번째 단계에서 발견한 스패닝 트리에 대해 최적의 네트워크 토폴로지를 찾기 위해서 2-연결성을 고려한 휴리스틱 방법을 적용한다. 마지막으로 수치예의 결과를 통해 제안한 해법의 성능에 대해서 살펴보도록 한다.
최근 기하급수적으로 증가하는 WWW의 사용으로 인하여 전체적인 네트워크의 성능이 저하되어 서버가 클라이언트에 빠른 서비스를 할 수 없는 경우가 자주 발생되고 있다. 이러한 서비스 지연의 해결방안으로 웹 프락시를 사용하여 서버의 부하와 통신량을 줄이는 방법을 많이 사용하고 있다. 이와 같은 웹 프락시는 인터넷상에서의 위치에 따라 그 효용이 달라지게 되는데 이와 관련하여[4]에서는 선형구조[5] 에서는 트리구조의 인터넷상에서 전체적인 접근 시간을 줄이기 위해 미리 정해진 개수(M)의 프락시의 위치를 구하는 방법에 대해 설명하고 있다. 하지만 서버 관리자의 측면에서는 서버를 구축하고 유지하는데 드는 비용과 직결되는 요소인 프락시의 개수를 정하는 것도 중요한 문제이다. 본 논문에서는 인터넷상에서 가장 기본이 되는 선형 구조와 트리구조에서의 서비스 노드를 각각의 계산된 비용이 정해진 지연 임계값을 만족하기 위해 필요한 최소한의 프락시의 개수와 그의 위치를 동시에 찾아내는 알고리즘을 제안한다
본 논문은 연결비용 및 메시지 지연시간을 최소화하는 최적 LAM 설계를 위한 파레토 계층-적소 영역 유전자 알고리즘의 응용이다. 이러한 연구과제를 수행하기 위하여 LAN 설계를 위한 적합한 가능해의 표현 방법을 제안하고, LAN 설계 시 선택되는 여러 위상(topology) 형태는 지역적이고, 내선망에 가장 보편적으로 쓰이는 스패닝 트리 형태에 한정하여 유전자 알고리즘을 적용한다. 스패닝 트리를 초기 모집단의 염색체로 표현하기 위해 $Pr\ddot{u}fer$ 수 개념을 이용한다. $Pr\ddot{u}fer$ 수는 간결하면서도 스패닝 트리의 특징을 잘 반영하며 염색체 표현에 적합하다. 유전자 알고리즘에 의해 이중 목적에 맞는 적응도 평가함수의 산출하고, 파레토 계층-적소영역 선별 알고리즘을 사용하며, 적합한 유전연산자를 적용함으로써 다양한 해공간을 탐색하여 최적 LAN을 하여, 제안되었던 알고리즘이 꽤 짧은 시간에 다목적 LAN 설계 문제의 좋은 해답들을 제공할 수 있는 것으로 나타났다.
LoRa는 네트워크에 대부모 트리 구조와 처프 확산 스펙트럼을 도입한 물리 계층 기술로 높은 신뢰도의 장거리 통신을 제공한다. LoRa의 트리 네트워크에서 자식 노드는 단일 부모가 아닌 여러 노드에게 동시에 메시지를 전송할 수 있기 때문에 동일 부하가 네트워크에 가해진다면 패킷 전달률은 게이트웨이의 수의 증가에 따라 증가한다. 하지만 알로하류의 원시적 매체 접근 제어의 한계 때문에 이러한 트리 환경에서도 부하의 증가에 따라 네트워크의 이용률은 하락한다. 본 논문에서는 동일 주파수를 동일 시간대, 동일 지역에서 사용하는 공간 분할 다중 접근 방식을 제안한다. 본 기법은 수집된 신호 세기의 분포로부터 송신 전력을 도출하여 같은 시간, 다른 게이트웨이에서 각기 다른 패킷이 수신되도록 제어한다. 즉, 포획 효과를 의도적으로 활용하여 저전력 광역 네트워크의 노드 수용력을 향상시킨다.
LoRa는 처프 확산 스펙트럼과 대부모 트리 구조의 네트워크를 물리 계층에 도입하여 장거리 통신에서 신뢰성을 제공한다. 이 트리 네트워크에서 자식 노드는 여러 부모를 동시에 이용할 수 있기 때문에 네트워크에 동일 부하가 가해질 경우 게이트웨이의 수가 늘어날수록 패킷 전달률은 대수적으로 증가한다. 그러나 알로하와 흡사한 원시적 매체 접근 제어의 한계로 인해 이 환경에서도 부하가 증가할수록 네트워크의 이용률은 유사하게 하락한다. 본 논문에서는 같은 주파수를 같은 시간에 사용하는 공간 분할 다중 접근류의 접근 방식을 제안한다. 본 기법은 같은 시간, 다른 게이트웨이에서 서로 다른 패킷이 생존할 수 있도록 각 노드의 송신 전력을 수신 신호 세기의 분포에 기반하여 조절한다. 이른바 포획 효과의 의도적 활용은 자원에 배고픈 저 전력 광역 네트워크의 수용력을 향상시켰다. 전형적인 완전 배제적 무충돌 제어 접근과 비교해 타임 슬롯의 소모를 30-35% 절감하였다. 또한, 전력 제어의 효과로 인해 20-40%의 에너지 소모량이 절약됨을 확인하였다.
In centralized control sensor network, tree-based multi-channel communication overcomes the recurrent channel switching and makes possible to transfer data simultaneously from different sources. In our paper, we propose a greedy algorithm named as NIT (Non-Intersecting Tree) that the trees can avoid inter-tree interference. We also propose channel switching technique by which trees can avoid link failure or area blocking due to external interference locally without rerunningthe algorithm and without interrupting the whole network. At first we applied our algorithm for a random topology and then we evaluate the performance of the network using NS-2 simulator. The results show that with the increasing of channel the throughputand delivery ratio are increased significantly. We got better performance than a using a recent proposed Tree-based Multi-Channel Protocol (TMCP).
너비 우선 선정 트리기 이미 구성되어 있는 비동기식 네트워크상에서 네트워크 형상이 빈힐 경우 이로인해 구성되어 있던 너비 우선 선정 트리를 갱신해야 하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 경우 너비 우선 신장 트리를 효율적으로 갱신하는 메시지 복잡도와 이상시간 복잡도 모두 O($p\sqrt{q}$.q.a.n')인 분산 알고리즘을 제안한다. 여기서, a는 추가 링크의 수, n'는 네트워크의 토폴로지가 변한후의 네트워크상에 존재하는 노드수를 각각 나타낸다. 그리고 p는 삭제 또는 추가 링크를 가진 이중결합요소에 속하는 전체 노드 수를 나타내며, q는 삭제 또는 추가 링크를 가진 이중 결합요소에 속하는 전체 링크수를 나타낸다.
Sensor deployment is an important issue in the mobile wireless sensor network. In this paper, we propose a deployment algorithm for mobile sensor network to spread out mobile sensor nodes widely as well as regularly. Since the proposed algorithm uses tree topology in deploying the sensor nodes, calculating power as well as spreading speed can be reduced compare to other deployment algorithms. The performance of the proposed algorithm is simulated using NS-2 simulator and demonstrated.
일반적으로 블루투스 기술은 기기들이 한의 중심기기에 7개의 보조기기가 연결된 소형 네트워크를 피코넷 구성하게 하는 통신규약을 의미한다. 스캐터넷은 피코넷과 피코넷 간의 통신으로 이루어져 있다. 스캐터넷의 형태로는 트리와 링 형태가 있다. 그리고 링 형태가 모바일 환경에 더욱 적합하다고 한다. 본 노문은 트리와 링 구조의 성능을 비교 분석하여 어떤 형태가 모바일 환경에 적합한지를 알아보았다. 성능 측정은 단말기들이 빈번하게 추가 삭제되는 모바일 환경에서 스캐터넷 형성 알고리즘을 분석하여 스캐터넷 형성시간을 비교하였다. 실험 결과는 노드 수의 증가에 따라 트리 구조보다는 링 구조가 스캐터넷 형성 시간이 빠르고 시간의 차이의 폭이 넓어졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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