• Title/Summary/Keyword: Adaptive routing

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저전력 손실 네트워크에서의 적응형 다중경로 라우팅 알고리즘 (Adaptive Multipath Routing Algorithm for Low-power Lossy Networks)

  • 김승현;정진우
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.91-96
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    • 2019
  • 일반적인 무선 센서 네트워크는 연결이 안정적이지 않고 외부 간섭에 민감하며 토폴로지가 유동적이므로 상황에 맞는 효율적인 전송 경로 설정이 중요하다. IETF (Internet Engineering Task Force)의 RPL(IPv6 Routing Protocol for Low-power Lossy Networks) 표준 라우팅 프로토콜은 다양한 환경 변화에 유연하게 대응하기 어려우며 네트워크 토폴로지의 불균형으로 인한 패킷 손실 문제가 상존한다. 다중경로로 여러 부모 노드를 통해 패킷을 전송할 경우 이러한 문제를 부분적으로 해결할 수 있지만 경우에 따라 필요 이상의 timeslot 할당으로 지연시간 증가를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 상황에 따라 적절하게 다중경로를 사용하는 적응형 다중경로 RPL 알고리즘을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 이의 효율성이 기존 RPL이나 다중경로 RPL에 비해 높음을 보였다.

A Diversified Message Type Forwarding Strategy Based on Reinforcement Learning in VANET

  • Xu, Guoai;Liu, Boya;Xu, Guosheng;Zuo, Peiliang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.3104-3123
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    • 2022
  • The development of Vehicular Ad hoc Network (VANET) has greatly improved the efficiency and safety of social transportation, and the routing strategy for VANET has also received high attention from both academia and industry. However, studies on dynamic matching of routing policies with the message types of VANET are in short supply, which affects the operational efficiency and security of VANET to a certain extent. This paper studies the message types in VANET and fully considers the urgency and reliability requirements of message forwarding under various types. Based on the diversified types of messages to be transmitted, and taking the diversified message forwarding strategies suitable for VANET scenarios as behavioral candidates, an adaptive routing method for the VANET message types based on reinforcement learning (RL) is proposed. The key parameters of the method, such as state, action and reward, are reasonably designed. Simulation and analysis show that the proposed method could converge quickly, and the comprehensive performance of the proposed method is obviously better than the comparison methods in terms of timeliness and reliability.

강우-유출모형을 이용한 실시간 홍수예측(I) : 이론과 모형화 (Real-Time Flood Forecasting Using Rainfall-Runoff Model(I) : Theory and Modeling)

  • 정동국;이길성
    • 물과 미래
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    • 제27권1호
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    • pp.89-99
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    • 1994
  • 현재까지 국내의 홍수예측업무는 과거에 수집된 자료집단을 이용한 변수추정에 의하여 시행되고 있으나, 최근 여러 가지 순환추정 알고리즘을 적용한 홍수예측 또는 변수추정에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문은 실시간 홍수예측 및 변수추정에 관한 연구로서, 특히 강우-유출모형의 상태 및 매개변수의 동시추정에 관한 추계학적 현상을 고려하였다. 홍수예측에 관한 시스템은 $\phi$ 지수에 의한 유효강우의 산정과 지체효과를 고려한 n개의 비선형 저수지모형에 의한 홍수축적으로 구성하였다. 그리고 변수추정모형과 홍수추적 모형을 상호연계하여 변수를 포함하는 확대 상태-공간모형으로 상태 및 매개변수의 동시추정에 관한 시스템을 구성하였다. 상태-공간모형에 대한 상태 및 변수추정기법으로 GLS 추정과 MAP 추정에 대하여 비교 검토하였다. 모형의 식별을 위한 민감도 분석은 추정변수의 공분산 행렬을 사용하였다.

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Popularity-Based Adaptive Content Delivery Scheme with In-Network Caching

  • Kim, Jeong Yun;Lee, Gyu Myoung;Choi, Jun Kyun
    • ETRI Journal
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    • 제36권5호
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    • pp.819-828
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    • 2014
  • To solve the increasing popularity of video streaming services over the Internet, recent research activities have addressed the locality of content delivery from a network edge by introducing a storage module into a router. To employ in-network caching and persistent request routing, this paper introduces a hybrid content delivery network (CDN) system combining novel content routers in an underlay together with a traditional CDN server in an overlay. This system first selects the most suitable delivery scheme (that is, multicast or broadcast) for the content in question and then allocates an appropriate number of channels based on a consideration of the content's popularity. The proposed scheme aims to minimize traffic volume and achieve optimal delivery cost, since the most popular content is delivered through broadcast channels and the least popular through multicast channels. The performance of the adaptive scheme is clearly evaluated and compared against both the multicast and broadcast schemes in terms of the optimal in-network caching size and number of unicast channels in a content router to observe the significant impact of our proposed scheme.

An Adaptive Security Model for Dynamic Node Behaviour in MANETs

  • Anand, Anjali;Rani, Rinkle;Aggarwal, Himanshu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권6호
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    • pp.2861-2880
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    • 2018
  • Mobile Ad hoc Networks (MANETs) have become a viable platform owing to their potential of providing communication without any pre-existing infrastructure and central administrating authority. Mutual support and co-operation among nodes are prerequisites for performing functions in such networks. The scarcity of resources makes it economical for nodes to conserve their resources and misbehave by avoiding participation in the network. Therefore, a mechanism is required to detect and handle such misbehaving nodes and promote co-operation in the network. Existing techniques for handling misbehaving nodes focus only on their current behaviour without considering the antecedent behaviour of nodes. In real world, a node may dynamically change its behaviour in accordance to its requirements. Hence, an efficient mechanism is required for providing security against such misbehaviour. This paper proposes an Adaptive Security Model which contemplates the present as well as anterior behaviour of nodes for providing security against dynamic node behaviour. The adaptivity of the model is nested in its ability to requite well-behaving nodes and penalize misbehaving ones in conformity with their overall behaviour. Simulation results indicate the efficiency of proposed scheme in securing the network from the menace of dynamic behaviour of nodes.

MANET에서의 AODV 기반 2홉 동적 경로유지 기법 연구 (An AODV-Based Two Hops Dynamic Route Maintenance in MANET)

  • 문대근;김학배
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권2호
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    • pp.191-198
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    • 2007
  • 이동성을 가진 다수의 노드들로 구성된 MANET (Mobile Ad-hoc Networks)에서는 네트워크 토폴로지의 빈번한 변화에 효과적으로 대응할 수 있는 요구기반 (On Demand) 방식의 라우팅 프로토콜이 주로 사용된다. 대표적인 요구기반 라우팅 프로토콜인 AODV (Ad-hoc On demand Distance Vector)는 데이터 전송을 위하여 경로의 다음노드 (Next Hop)가 기록된 각 노드의 경로테이블을 기반으로 운영되며 선정된 경로는 유효기간이 만료되거나 경로단절이 발생되지 않을 경우에 그대로 유지된다. 본 연구에서는 AODV를 기반으로 설정된 경로의 2홉 범위 내에서 동적 경로변경을 제공하는 부분적응형 경로유지 기법 (AODV PA)을 제안한다. 제안된 기법은 경로탐색 과정에서 경로의 다음노드 뿐 아니라 다음노드의 다음노드 (즉, 2홉 다음노드) 정보를 취득하여 상황에 따라 보다 효율적인 경로를 선택할 수 있도록 하며 이러한 경로변경으로 인한 예기치 못한 경로단절 발생을 막기 위하여 HELLO 메시지를 통한 부가적인 경로테이블 관리를 수행한다. NS 2를 이용한 시뮬레이션 결과는 제안된 기법이 기존의 AODV 보다 패킷 전달비율, 지연시간, 라우팅부하 측면에서 향상된 성능을 제공함을 보여준다.

에너지량에 기반한 환경 적응 WBAN 라우팅 알고리즘 (Environment Adaptive WBAN Routing based on Residual energy)

  • 김의연;김대영;신상배;조진성
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.89-99
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    • 2011
  • 본 논문에서는 WBAN 환경에서의 저전력 사용과 신뢰성 있는 전송을위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 의료 서비스와 비의료 서비스가 공존하는 WBAN 환경에서 의료용 장치의 에너지 소모를 최대한 줄이고 수명 및 안정성을 최대한 높이는 방법이다. 또한 의료용 장치 뿐 만 아니라 비의료용 장치도 에너지 소모를 최소화하고, 장치의 수명도 최대화 할 수있다. 경로 선택 시 이전 노드와의 거리와 잔존 에너지량을 고려하여 가중치를 계산하고 가중치의 값을 합하여 전체 경로의 가중치를 계산한다. 전체 경로의 가중치가 가장 작은 것을 경로로 설정한다. 또한 이 알고리즘은 노드간의 링크 상태를 파악해서 링크 에러 및 혼잡 상황이 발생 했을 때 에러 경로를 회피하여 다음 가중치의 경로를 선택할 수 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 라우팅 알고리즘인 홉 카운트 기반 최단 거리 라우팅 알고리즘과 EAR 라우팅 알고리즘을 비교 대상으로 하여 WBAN의 특성인 저전력과 높은 신뢰성 보장을 시뮬레이션을 통해 확인한다.

하이브리드 QoS 라우팅 링크 상태 갱신 기법 (Hybrid Link State Update Algorithm in QoS Routing)

  • 조강홍
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.55-62
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    • 2014
  • 본 논문에서는 기존의 주기적 링크 상태 갱신 기법의 장점인 링크 상태 갱신(Link State Update : LSU) 메시지 수 제어 기능과 적응형 링크 상태 갱신 기법의 장점인 라우팅 성능을 가지는 하이브리드 링크 상태 갱신 기법(Hybrid LSU)을 제안한다. Hybrid LSU 기법은 네트워크 트래픽 정보를 기반으로 임계값이 변하는 적응형 링크 상태 갱신 기법을 가지고 있으며 플로우의 요구 대역폭 정보를 통해 LSU 메시지 전송 중요도를 판단하고 단위 시간 당 업데이트 비율에 따라 LSU 메시지 전송 여부를 판단하여 LSU 메시지 수를 제어할 수 있는 메커니즘을 포함한다. 성능 평가를 위해 기존에 제시된 다양한 LSU 기법과 본 논문에서 제안하는 Hybrid LSU 기법을 MCI 네트워크상에서 라우팅 블록율과 링크 당 평균 LSU 메시지의 개수 등을 성능 평가 항목으로 시뮬레이션 하였다. 그 결과 트래픽 부하가 높아질수록 라우팅 블록율 성능은 그대로 유지하면서 평균 LSU 메시지의 개수를 기존의 적응적 링크 상태 갱신 기법에 비해 10% 정도 줄일 수 있었고 이를 통해 제안하는 기법의 우수성을 확인하였다.

변동성이 높은 이동 애드 혹 네트워크를 위한 적응적 다중 라우팅 프로토콜 적용 기법 (Adaptive Multi-routing Protocol for a High Mobility MANET)

  • 디팍;허웅;최재호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권2호
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    • pp.103-110
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    • 2008
  • 네트워크의 토폴로지 변형, 모바일 노드의 이동 모델 및 지형의 조건 등은 이동 애드 혹 네트워크 라우팅의 불화실성을 높이는 주요한 요소들이며 또한 네트워크의 성능을 제한하는 요소들이다. 본 논문에서는 애드 혹 네트워크의 효과적인 라우팅 방법을 살펴본다. 특히, 노드의 이동 속도가 높은 애드 혹 네트워크 통신 환경에 적합한 라우팅 프로토콜 지원 아키텍쳐를 제안하다. 이 모델은 다중의 라우팅 프로토콜을 네트워크의 특성의 변화에 따라 가장 적합한 라우팅으로 변환할 수 있는 적응적 기능을 가지고 있다. 여러 종류의 특성 파라미터 중에서 본 논문에서는 이동 애드 혹 네트워크를 구성하는 노드의 커버리지 연결성, 이동성을 사용하여 삼차원의 라우팅 프로토콜 변환 환경을 정의하였다. 수치적 실험 결과에서 제안한 다중 라우팅 프로토콜이 네트워크의 환경 변화에 적응적으로 대응하는 성능을 보유하고 있음을 확인하였다.

AODV 기반의 MANET에서 적응적인 확장 링 검색을 이용한 효율적인 경로 탐색 (An Efficient Route Discovery using Adaptive Expanding Ring Search in AODV-based MANETs)

  • 한승진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권5호
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    • pp.425-430
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    • 2007
  • Mobile Ad hoc Networks(MANET)는 구조 특성상 경로 구성을 위해 필요할 때마다 경로 구성 메시지를 브로드캐스팅하여 경로 정보를 얻는 것이 경로 정보를 계속 유지하고 있는 것보다 효율적이다. MANET의 라우팅 프로토콜 중 하나인 AODV에서 소스 노드는 목적지 노드를 효율적으로 찾기 위해 Expanding Ring Search(ERS) 알고리즘을 사용한다. ERS 알고리즘은 네트워크의 혼잡을 줄이기 위해 네트워크 전체를 대상으로 RREQ 메시지를 브로드캐스팅하는 것이 아니라 소스 노드는 목적지 노드로부터 타이머가 만료될 때까지 RREP 메시지가 도착하지 않는다면 TTL 값을 점차적으로 늘이면서 RREQ 메시지를 브로드캐스팅한다. 기존의 AODV는 고정적인 NODE_TRAVERSAL_TIME 값을 사용하기 때문에 목적지 노드를 찾는데 많은 비용이 소요된다. 본 논문은 기존의 AODV 프로토콜에 추가되는 메시지 없이 헬로우(HELLO) 메시지를 이용하여 이웃 노드들과의 메시지 지연시간을 측정한다. 측정된 메시지 지연시간을 NODE_TRAVERSAL_TIME에 적용하여 최적의 NET_TRAVERSAL_TIME을 구하는 적응적인 확장 링 검색(AERS : Adaptive ERS) 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 AERS를 이용하여 최적의 NET_TRAVERSAL_TIME을 구하고, 이를 이용하여 불필요한 메시지 발생을 억제함으로써 네트워크 성능을 향상 시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방식의 효율성을 입증한다.