Zigbee 센서 네트워크에서는 multihop 전송을 위하여 tree topology와 beacon-enabled 네트워크 구성을 갖는다. 이러한 multihop beaconing 네트워크의 목적은 routing 노드들에게 Sleep할 기회를 주어 파워의 소모를 줄이고자 하는 데 있다. 파워의 소모를 줄이고 beacon 전송시의 충돌을 방지하기 위하여 beacon 전송 스케줄링이 필요한데 본 논문은 multihop을 지원하고 에너지 효율에 효과적인 beacon 전송 스케줄링 알고리즘과 이를 바탕으로 에너지 효율적인 라우팅 기법을 제안한다. 본 제안은 Zigbee coordinator의 beacon interval(BI)이 결정되면 네트워크 내의 beacon을 전송하는 모든 노드들은 Zigbee coordinator의 BI를 알고 모든 노드의 superframe duration(SD)은 동일하다고 가정한다. 이러한 가정하에서 beacon을 전송하는 노드들이 Zigbee coordinator의 BI 구간 중 항상 정해진 시간에 자신의 beacon을 전송한다면 beacon의 충돌을 막을 수 있음을 보여 준다. 또한 노드들이 서로의 beacon 전송 시간을 알 수 있기 때문에 목적지 노드의 beacon을 tracking하지 않고도 목적지 노드가 active 되는 시점에 패킷을 전송하면 에너지 측면에서 좀 더 효율적인 라우팅 기반을 제공한다는 것을 보여 준다.
최근 병렬처리 시스템에 대한 연구는 마이크로 프로세서 제작 기술과 네트워크 기술이 발달함에 따라 고성능의 PC와 워크스테이션 여러대를 고속의 네트워크로 연결하여 구축하는 클러스터링 환경에 관심이 고조되고 있다. 그런데 이러한 클러스터링 시스템의 성능은 수행되는 애플리케이션 프로그램의 병렬성이나 xdhtls 빈도 등의 특성에 따라 달라진다. 그러므로 클러스터링 시스템의 성능을 향상시키기 위해서는 애플리케이션의 이러한 특성을 고려하여 최상의 효과를 얻기 위한 조정작업이 필요하며 그 방법중의 하나가 시스템 상에서 발생하는 통신들에 대하 스케줄링을 수행하는 것이다. 본 논문에서는 Myrinet 스위치를 사용하여 선형으로 구성한 클러스터링 시스테과 2차원 메쉬 형태로 구성한 클러스터링 시스템의 두 가지 모델을 가정하고 이들 모델 상에서 특성 시간에 주어지는 통신요청들에 대하여 순위차원 라우팅을 사용하여 메시지들을 최단시간에 전송할 수 있는 최적 통신스케줄링 알고리즘을 제안한다. 시스템 상에서 같은 방향으로 동시에 링크를 공유한는 통신들의 개수의 최대값을 $L_{MAX}$로 시스템에서 하나의 메시지가 전달되는데 걸리는 시간을 T로 정의하면 알고리즘에 의해 선형 네트워크에서의 통신 요청 집합에 대한 메시지 전송 완료 시간은 최대 $L_{MAX}{\cdot}T$, 메쉬 네트워크에서의 통신요청 집합에 대한 메시지 전송 완료시간은 최대 $frac{3}{2}{\cdot}T$임을 증명하였다.
본 논문에서는 클러스터 기반의 멀티캐스트 라우팅 문제 해법을 위한 Simulated Annealing(SA) 알고리즘을 제안한다. 멀티캐스트는 한 점에서 다수의 집단 구성원들에게 데이터를 전송하는 것으로 이는 멀티캐스트 트리를 구성하여 해결할 수 있다. 즉, 전체 네트워크를 몇 개의 클러스터로 분할한 후 클러스터 내부를 멀티캐스트 트리로 구성하여 해결할 수 있다. 멀티캐스트 트리는 최소비용 스타이너 트리로 구성할 수 있다. 본 논문에서는 SA알고리즘을 최소비용 스타이너 트리에 적용하였다. 특히, SA 알고리즘에서는 냉각 스케줄을 어떻게 설정하느냐에 따라 알고리즘의 성능에 영향을 준다. 따라서 본 논문에서는 멀티캐스트 라우팅 문제를 위한 SA 알고리즘의 냉각 스케줄을 제안하고, 그 결과를 분석한다.
선행 논문(제1부)[13]에서는 광 베니언-형 교환 망에 있어 누화를 야기하는 멀티캐스트 접속들간의 관계를 그래프로 표현하고, 해당 그래프의 차수의 상한을 제시하였다. 본 논문(제2부)에서는 교환소자를 달리하는 멀티캐스팅의 스케줄링에서의 라우팅 횟수 즉, 스케줄링 길이에 대해 다룬다. 최적의 스케줄링 길이를 구하는 문제는 NP-complete이므로 최적 길이의 상한의 두 배 이내의 길이를 제공하는 근사 알고리즘을 제시한다. 아울러, 링크를 달리하는(즉, 넌블럭킹) 멀티캐스팅에 관한 스케줄링 길이를 고찰한다. 얻어진 스케줄링 길이 하에서 다양한 넌블럭킹 베니언-형 멀티캐스팅 망들을 규명한다.
본 논문에서는 네트워크 트래픽 감지 및 이동 에이전트의 이주 노드들에 대한 최적 경로 탐색을 통해 분산 환경에서의 효율적인 작업 처리 능력을 가진 CORBA 기반의 이동 에이전트 모델(CMAM: CORBA-based Mobile Agent Model)을 설계한다. 기존 이동 에이전트 모델은 사용자로부터 다양한 작업을 부여받게 될 경우, 실행모듈 크기의 증가로 인해 네트워크 부하 및 트래픽을 가중시키고, 사용자에 의한 수동적인 호스트(이하 노드) 라우팅 스케줄 지정에 따라 노드 이주 수행 시 많은 트래픽이 발생할 경우, 트래픽으로 인한 많은 노드 순회 검색 시간 비용이 소요된다. 따라서, 본 논문에서는 능동적인 라우팅 스케줄 지정에 따라 특정한 상황에 동적으로 데처하여 에이전트의 이주 신뢰성을 보장하고 최적 경로 탐색을 통해 에이전트의 순회 작업 처리 시간을 최소화할 수 있는 새로운 이동 에이전트 모델을 설계한다. 제안된 모델은 확장된 형태의 MAFFinder를 통해 능동적으로 이주 노드들의 라우팅 스케줄을 지정하고, 에이전트 크기로 인한 네트워크 부하를 감소하기 위해서 CORBA의 분산 객체 형태에 기반하여 에이전트 호출 모듈만을 포함한 이동 에이전트와 작업 실행 모듈을 가진 푸시 에이전트로 분리된다. 또한, 이주 노드의 최적 경로 탐색을 통해 이동 에이전트의 순회 작업 처리시 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
본 논문에서는 방향성 커플러를 이용하여 구성한 광 베니언-형 교환 망에 있어 교환소자를 달리하는 멀티캐스팅의 스케줄링을 고려한다. 임의의 주어진 시각에 최대한 하나의 접속만이 각각의 교환소자를 점유하기 때문에 블록킹은 물론 누화가 발생하지 않도록 보장된다. 이러한 멀티캐스팅에서는 대개 수차례 걸친 라우팅이 수반되므로 라우팅 횟수를 최소한으로 하는 것이 바람직하다. 먼저 일-대-다 접속 능력을 제공하는 광 베니언-형 망에서 접속들이 동일한 교환소자를 경유하기 위한 필요충분 조건을 제시한다. 멀티캐스트 접속을 일정한 부분접속들로 분할 하는 규칙을 정의하고 부분접속들간의 누화 관계를 그래프로 표현한다. 최악의 경우의 누화를 분석하기 위해 그래프차수의 상한을 제시한다. 후속 논문(제2부)[14]에서는 스케줄링 알고리즘과 스케줄링 길이의 상한을 고찰하고 관련 연구결과와의 상세한 비교를 다룬다.
현재 국내에서는 안전 운전 서비스 및 교통정보 수집체계 구축에 USN 기술을 적용하기 위한 연구와 시범사업이 추진되고 있다. 사거리 교통 안전 시스템은 교차로로 진입하는 도로위에 무선 센서 노드를 부착하여 무선 센서 노드위를 지나는 차량들의 정보(속도, 위치, ID 등)를 실시간으로 수집 및 분석하여 얻은 차량안전 운전정보를 교차로에 접근하는 차량들에게 전송하여 차량충돌을 회피하도록 하는 텔레매틱스 서비스 시스템이다. 이 시스템에서는 최대 1초 이내에 교차로에 접근하는 차량들의 정보를 수집해서 동일 그룹의 차량들에게 충돌회피 정보를 알려주어야 하기 때문에 일반적인 라우팅 알고리즘보다 높은 신뢰성과 실시간성을 가진 라우팅 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 교차로 주변차량들의 정보를 수집하여 교차로의 베이스 스테이션까지 전송하는데 있어서 높은 신뢰성과 실시간성을 가진 새로운 라우팅 알고리즘을 제안한다.
본 논문에서는 이동 애드 혹 네트워크상에서 지연에 민감한 멀티미디어 데이터를 효과적으로 전송하기 위한 크로스레이어 기반 패킷 스케줄링 및 라우팅 기법을 제안한다. 우선 패킷 긴급도, 노드 긴급도, 경로 긴급도를 각 패킷의 종단 간 지연 요구사항과 경로 상의 전체 홉 수를 고려하여 정의한다. 제안하는 기법은 긴급도 척도를 기반으로 MAC 계층에서의 패킷 스케줄링 기법과 네트워크 계층에서의 라우팅 기법이 긴밀하게 결합되어 이동 애드 혹 네트워크상에서 지연에 민감한 멀티미디어의 전송 성능을 향상시킨다. 마지막으로, 실험 결과를 통해 제안 하는 전송 기법의 성능을 검증한다.
본 논문에서는 Delay Tolerant Networks(DTNs)에서 Markov chain으로 노드의 속성 정보 변화율을 분석하여 노드의 이동 경로를 예측하는 알고리즘을 제안한다. 기존 DTN에서 예측기반 라우팅 기법은 노드가 미리 정해진 스케줄에 따라 이동한다. 이러한 네트워크에서는 스케줄을 예측할 수 없는 환경에서 노드의 신뢰성이 낮아진다. 본 논문에서는 일정 구간의 노드의 속성 정보의 시간에 따른 변화율을 Markov chain을 이용하여 노드의 이동 경로를 예측하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 노드의 속성 정보 중 노드의 속도와 방향성을 근사한 후, 변화율을 분석하고 이로부터 Markov chain을 이용하여 확률전이 매트릭스를 생성하여 노드의 이동 경로를 예측하는 알고리즘이다. 주어진 모의실험 환경에서 노드의 이동 경로 예측을 통해 중계 노드를 선정하여 라우팅 함으로써 네트워크 오버헤드와 전송 지연 시간이 감소함을 보여주고 있다.
본 논문에서는 네트워크 트래픽 감지 및 이동 에이전트의 이주 노드들에 대한 최적 경로 탐색을 통해 분산 환경에서의 효율적인 작업 처리 능력을 가진 CORBA 기반의 이동 에이전트 모델(CMAN:CORBA-based Mobile Agent Model)을 설계한다. 기존 이동 에이전트 모델은 사용자로부터 다양한 자임을 부여받게 돨 경우, 실행모듈 크기의 증가로 인해 네트워크 부하 및 트래픽을 가중시키고, 사용자에 의한 수동적인 호스트(이하 노드) 라우팅 스케줄 지정에 따라 노드 이주 수행 시 많은 트래픽이 발생학 경우, 트래픽으로 인한 많은 노드 순회 검색 시간 비용이 소요된다. 따라서, 본 논문에서는 능동적인 라우팅 스케줄지정에 따라 특정한 상황에 동적으로 대처하여 에이전트의 이주 신뢰성을 보장하고 최적 경로 탐색을 통해 에이전트의 순회 작업 처리 시간을 최소화할 수 있는 새로운 이동 에이전트 모델을 설계한다. 제안된 모델은 확장된 형태의 MAFFinder를 통해 능동적으로 이주 노드들의 라우팅 스케줄을 지정하고, 에이전트 크기로 인한 네트워크 부하를 감소하기 위해 기존의 이동 에이전트 객체를 CORBA의 분산 객체 형태에 기반하여 에이전트 호출 모듈만을 포함한 이동 에이전트와 작업 실행 모듈을 가진 푸시 에이전트로 분리한다. 노한, 이주 노트의 최적 경로 탐색을 통해 이동 에이전트의 순회 작업 처리 시 소요되는 시간을 단축시킨다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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