• Journal of Communications and Networks
• /
• 제15권3호
• /
• pp.321-328
• /
• 2013

In this paper, we present a technique for obtaining conflict-free schedules for real-time automation protocol for industrial Ethernet (RAPIEnet) switches. Mathematical model of the switch is obtained using graph theory. Initially network traffic entry and exit parts in a single RAPIEnet switch are identified, so that a bipartite conflict graph can be constructed. The obtained conflict graph is transformed to three kinds of matrices to be used as inputs for our simulation model, and selection of any of the matrix forms is application-specific. A greedy edge-coloring algorithm is used to schedule the network traffic and to solve the minimum coloring problem. After scheduling, empty slots are identified for forwarding the non real-time traffic of asynchronous devices. Finally, an algorithm for synchronizing the schedules of adjacent switches is proposed using edge-contraction and minors. All simulations were carried out using Matlab.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제35권9A호
• /
• pp.882-888
• /
• 2010

Vehicular Ad-Hoc Networks (VANETs) using inter-vehicle communication can potentially enhance traffic safety and facilitate many vehicular applications. Therefore, this paper proposes an inter-vehicle routing protocol called Junction-Assisted Routing (JAR) that uses fixed junction nodes to create the routing paths for VANETs in city environments. JAR is a proactive routing protocol that uses the Expected Transmission Count (ETC) for the road segment between two neighbor junctions as the routing paths between junction nodes. Simulation results showed that the proposed JAR protocol could outperform existing routing protocols in terms of the packet delivery ratio and average packet delay.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1366-1369
• /
• 2009

GPSR은 차량간 ad hoc 네트워크에서 위치기반 라우팅을 위하여 개발된 알고리즘이다. GPSR에서의 라우팅은 Greedy Forwarding을 사용하지만 차량 밀도가 높은 VANET환경에서는 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 본 논문에서는 새로운 프로토콜을 제안하였다. 본 논문에 제시된 기법은 밀도가 높은 환경과 밀도가 낮은 환경에서의 가중치를 설정하여 current node, next-hop node 그리고 destination node 간의 관계를 반영한 값들을 구하고 그 중에서 최소치 값을 가지는 next-hop을 선택한다. 특히 가중치를 기반으로 하면 차량이 밀집되거나 희박한 환경하에서 GPSR 보다 더 최적화된 경로를 찾아낸다. 성능평가는 수학적 모델과 네트워크 시뮬레이터인 NS를 이용하여 본 모델에 기반한 고속도로 시뮬레이션을 진행하였다. 결과적으로 볼 때, 본 논문에 제시된 기법은 시간 지연 측면에서 GPSR보다 나은 결과를 보여 주었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권10B호
• /
• pp.1050-1061
• /
• 2009

여단급 이하 제대에서 운용하는 전술인터넷은 지휘통제, 상황인식 정보를 공유하기 위한 목적으로 운용되는데, 목적지 노드가 2개 이상인 경우에는 사전에 지정된 그룹을 바탕으로 멀티캐스트 프로토콜을 활용하여 메시지를 전달한다. 그러나 소스노드가 여단 내 특정영역(목적지영역)에 기상, 각종 위험 경고 등의 메시지를 전달해야 하는 경우에도 현 멀티캐스트 프로토콜은 목적지영역이 포함된 대대 전체 또는 여단 전체 멀티캐스팅 그룹을 설정하고 이들 그룹에 속한 모든 노드들에게 해당 메시지를 전달한다. 목적지영역이 여단 또는 대대 내 일부영역인 경우 대대 또는 여단 전체 노드들에게 메시지를 전달하는 것은 지연시간 및 오버헤드 측면에서 비효율적이다. 본 논문에서 제안하는 전술인터넷 지오캐스팅 프로토콜은 목적지영역이 여단 내 1개 대대에 속하는지 아니면 2개 대대 이상을 포함한 영역 안에 속하는지를 위치정보를 이용하여 확인 후, 소스노드로부터 목적지영역까지 greedy forwarding을 실시하고, 목적지영역 내에서는 영역 내 모든 노드들이 메시지를 받을 수 있도록 local flooding을 실시하는 개념이다. 제안 프로토콜에 대한 성능을 검증하기 위해 수학적 분석과 TI 멀티캐스트 프로토콜, LBM(Location-Based Multicast)과 비교하여 모의실험을 수행하였다. 모의실험 결과분석을 제안하는 지오캐스팅 프로토콜이 현 전술인터넷에서 운용되는 멀티캐스팅 방식이나 기존 LBM방식보다 오버헤드, 지연시간 등 네트워크 활용측면에서 더 효율적인 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권8A호
• /
• pp.691-701
• /
• 2011

방향센서네트워크에서 주어진 모든 타켓을 관측하고 관측한 데이터를 싱크노드까지 전달한다는 요구사항을 유지하면서 에너지를 효율적으로 절약하여 전체 네트워크 수명을 최대화하는 것은 중요한 문제이다. 본 논문에서는 이와 관련하여 Maximum Directional Cover Tree(MDCT) 문제를 제시하고 방향센서들을 그룹화하여 네트워크 수명을 최대화하는 문제를 다룬다. 모든 타켓을 관측하고 관측한 데이터를 싱크노드까지 전달하는데 참여하는 센서들을 활성상태로 설정하고 그렇지 않은 센서들은 수면상태로 설정함으로써 에너지를 효율적으로 활용할 수 있는 휴리스틱 알고리즘인 Directional Coverage and Connectivity (DCC)-greedy 알고리즘을 제시하여 MDCT문제를 해결한다. 제안 알고리즘에서는 타켓을 관측하고 관측한 데이터 전달에 드는 에너지 외에 방향 회전에너지까지 고려함으로써 방향센서가 소비하는 에너지를 좀 더 정확하게 고려한다 마지막으로 시뮬레이션을 통해 제안 알고리즘이 네트워크 수명을 증가시킬 수 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.189-197
• /
• 2016

실제 이동 통신 환경은 불균일한 단말 분포와 이동성으로 인하여 링크 단절이 일어나는 경우가 빈번하다. 이러한 네트워크 환경에서 경로 수립 기반의 MANET 라우팅 프로토콜은 잦은 전송 실패를 야기하여 메시지 전달률을 감소시키고, 경로 재수립을 위한 제어 메시지를 많이 발생시켜 네트워크 효율성을 크게 저하시킨다. 반면 GPSR과 같은 위치 정보 기반 MANET 라우팅 프로토콜은 종단 간 경로 수립 절차 없이 hop-by-hop 라우팅을 수행하여 제어 메시지 발생을 최소화하지만, 중계 노드의 결손으로 인해 보이드(void)가 발생 할 경우 데이터 전달 실패 등 다양한 문제를 유발한다. 본 논문에서는 보이드로 인해 발생되는 라우팅 문제점들을 개선하기 위하여, GPSR 프로토콜에 확률 기반 Delay Tolerant Networking 기술이 결합된 DT-GPSR 프로토콜을 제안한다. NS-2 시뮬레이션을 통해 기존 GPSR 프로토콜 및 PRoPHET 프로토콜과의 성능을 비교하였으며, 제안 방안이 다양한 망의 변화에 대응하여 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권4B호
• /
• pp.255-269
• /
• 2006

The differentiated services(DiffServ) architecture provides packet level service differentiation through the simple and predefined Per-Hop Behaviors(PHBs). The Assured Forwarding(AF) PHB proposed as the assured services uses the RED-in/out(RIO) approach to ensusre the expected capacity specified by the service profile. However, the AF PHB fails to give good QoS and fairness to the TCP flows. This is because OUT(out- of-profile) packet droppings at the RIO buffer are unfair and sporadic during only network congestion while the TCP's congestion control algorithm works with a different round trip time(RTT). In this paper, we propose an Adaptive Regulating Drop(ARD) marker, as a novel dropping strategy at the ingressive edge router, to improve TCP fairness in assured services without a decrease in the link utilization. To drop packets pertinently, the ARD marker adaptively changes a Temporary Permitted Rate(TPR) for aggregate TCP flows. To reduce the excessive use of greedy TCP flows by notifying droppings of their IN packets constantly to them without a decrease in the link utilization, according to the TPR, the ARD marker performs random early fair remarking and dropping of their excessive IN packets at the aggregate flow level. Thus, the throughput of a TCP flow no more depends on only the sporadic and unfair OUT packet droppings at the RIO buffer in the core router. Then, the ARD marker regulates the packet transmission rate of each TCP flow to the contract rate by increasing TCP fairness, without a decrease in the link utilization.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제10권2호
• /
• pp.176-192
• /
• 2014

The realization of Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSNs) has been fostered by the availability of low cost and low power CMOS devices. However, the transmission of bulk video data requires adequate bandwidth, which cannot be promised by single path communication on an intrinsically low resourced sensor network. Moreover, the distortion or artifacts in the video data and the adherence to delay threshold adds to the challenge. In this paper, we propose a two stage Quality of Service (QoS) guaranteeing scheme called Prioritized Multipath WMSN (PMW) for transmitting H.264 encoded video. Multipath selection based on QoS metrics is done in the first stage, while the second stage further prioritizes the paths for sending H.264 encoded video frames on the best available path. PMW uses two composite metrics that are comprised of hop-count, path energy, BER, and end-to-end delay. A color-coded assisted network maintenance and failure recovery scheme has also been proposed using (a) smart greedy mode, (b) walking back mode, and (c) path switchover. Moreover, feedback controlled adaptive video encoding can smartly tune the encoding parameters based on the perceived video quality. Computer simulation using OPNET validates that the proposed scheme significantly outperforms the conventional approaches on human eye perception and delay.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제32권4호
• /
• pp.525-534
• /
• 2005

본 논문은 무선 센서 네트워크에 있어서 궤도 기반 매취메이킹 서비스를 위한 질의 이탈 및 이의 방지에 관한 것이다. 이러한 문제는 정보 구독 궤도를 따라 전파되는 질의가 정보 발간 궤도와 기하학적으로는 겹침에도 불구하고 정보를 획득하지 못할 때 발생한다 이에 따라 질의를 재 제출하거나 새로운 구독 궤도를 시작함으로 인한 시간 지연이 초래되어 최악에는, 궤도내의 루핑이나 네트워크 전체로의 메시지 범람을 야기한다. 이 문제를 정형적으로 다루고 그 해결책을 제시한다. 먼저, 노드들이 존재하는 영역을 논리적으로 작은 그리드들로 분할하고, 그리드 기반 멀티캐스트 다음-흡 선택 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 궤도 설정을 직선형태로 유지하도록 시도함은 물론 수신 노드들의 분포 및 틈새 없는 그리드 단위의 멀티캐스트를 고려한다 이러한 알고리즘에 의거하여 정보 발간 및 구독을 시행하는 경우 질의 이탈이 궁극적으로 방지됨을 증명한다. 제안 알고리즘이 탐욕적 송출과 같은 비 그리드 기반 알고리즘과 GAE와 같은 고정 크기의 그리드 접근법 보다 이웃 노드들의 전력을 더 적게 소모함을 알 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.70-80
• /
• 2012

차량 간 고정 인프라 없이 자체적으로 네트워크가 형성되는 차량 애드-혹 네트워크, VANET(Vehicular Ad-hoc Network)은 네트워크의 토폴로지가 빈번하게 발생되는 특징을 가지고 있다. 또한 도심환경에서는 건물 등과 같은 전파방해 요인으로 인해 통신 단절 현상이 발생한다. 그러므로 VANET 환경에서는 이러한 취약점을 보완할 수 있는 라우팅 프로토콜이 필요하다. 본 논문에서는 차량의 위치정보를 통해 거리기반 브로드캐스트 방식을 이용하여 안정적인 경로 설정과 교차로에서의 전송 성능을 향상시킬 수 있는 알고리즘을 제안한다. 차량의 상대속도를 이용하여 경로 설정의 안정성을 도모하고 교차로에서의 우선순위 차등화를 통하여 패킷의 충돌을 최소화하는 동시에 전송률을 높인다. 도심지 환경을 재현한 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘에 비해 전송률에서 우수한 성능향상을 보였다.