• 제목/요약/키워드: Link State Prediction

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A Study on the Performance of Similarity Indices and its Relationship with Link Prediction: a Two-State Random Network Case

  • Ahn, Min-Woo;Jung, Woo-Sung
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권10호
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    • pp.1589-1595
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    • 2018
  • Similarity index measures the topological proximity of node pairs in a complex network. Numerous similarity indices have been defined and investigated, but the dependency of structure on the performance of similarity indices has not been sufficiently investigated. In this study, we investigated the relationship between the performance of similarity indices and structural properties of a network by employing a two-state random network. A node in a two-state network has binary types that are initially given, and a connection probability is determined from the state of the node pair. The performances of similarity indices are affected by the number of links and the ratio of intra-connections to inter-connections. Similarity indices have different characteristics depending on their type. Local indices perform well in small-size networks and do not depend on whether the structure is intra-dominant or inter-dominant. In contrast, global indices perform better in large-size networks, and some such indices do not perform well in an inter-dominant structure. We also found that link prediction performance and the performance of similarity are correlated in both model networks and empirical networks. This relationship implies that link prediction performance can be used as an approximation for the performance of the similarity index when information about node type is unavailable. This relationship may help to find the appropriate index for given networks.

대규모 FANET에서 UAV 편대간 통신을 위한 링크 상태 예측에 기반한 반응적 라우팅 기법 (A Reactive Routing Scheme based on the Prediction of Link State for Communication between UAV Squadrons in a Large-Scale FANET)

  • 황희두;권오준
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.593-605
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    • 2017
  • In applications which are covered wide range, it is possible that one or more number of Unmanned Aerial Vehicle(UAV) squadrons are used to perform a mission. In this case, it is most important to communicate seamlessly between the UAV squadrons. In this paper, we applied the modified OLSR(OSLR-Pds) which can prediction for state of the link for the communication in UAV squadron, and applied the modified AOMDV which can build multi-path for the communication between UAV Squadrons. The mobility of nodes are modeled using Gauss-Markov algorithm, and relative speed between nodes were calculated by derive equation of movement, and thereby we can predict link state for in a squadron and between squadrons. An experiment for comparing AODV, AOMDV and the proposed routing protocol was conducted by three factors such as packet delivery ratio, end to end delay, and routing overhead. In experiment result, we make sure that the proposed protocol performance are superior in these three factors. However, if the density of the nodes constituting FANET are too low, and if the moving speed of node is very slow, there is no difference to others protocols.

결측 택시 Probe 통행속도 예측기법 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of a Technique to Predict Missing Travel Speed Collected by Taxi Probe)

  • 윤병조
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권1D호
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    • pp.43-50
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    • 2011
  • 택시 프로브(Probe)를 이용한 구간통행속도 모니터링체계는 지능형교통체계(ITS)의 핵심적인 하부시스템 중 하나이다. 택시 프로브기법을 통해 수집되는 구간통행속도는 도시가로망의 교통상태 모니터링과 통행시간 정보제공에 널리 활용되고 있다. 그러나 택시 Probe기법은 표본수가 적고 교통혼잡으로 인하여 구간통행시간이 자료수집 주기보다 큰 경우, 실시간으로 자료가 수집되지 않는 누락상태가 발생하게 된다. 이러한 누락상태는 단일시간대에서 다중시간대에 걸쳐 발생하게 되며, 기존의 단일시간대 예측기법으로는 다중시간대의 상태를 예측하지 못하는 단점이 있다. 따라서 다중시간대 누락상태에서 실시간 구간통행속도를 예측하기위한 기법이 요구된다. 본 연구에서는 기존의 단일시간대 예측기법의 한계를 극복하면서 단일 및 다중시간대 통행속도를 예측하기위한 기법을 개발하였다. 개발된 모형은 비모수회귀(NPR)을 기반으로 개발되었으며, 다중시간대 예측에도 불구하고 기존의 단일시간대 예측기법보다 우수한 정확도를 보였다.

FANET에서 UAV간 링크 상태 예측에 기반한 라우팅 기법 (Routing Method based on Prediction of Link State between UAVs in FANET)

  • 황희두
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.1829-1836
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    • 2016
  • Today, the application area and scope of FANET(Flying Ad Hoc Network) has been extended. As a result, FANET related research are actively conducted, but there is no decision yet as the routing protocol for FANET. In this paper, we propose the OLSR-Pds (Prediction with direction and speed) which is added a method to predict status of link for OLSR protocol. The mobility of nodes are modeled using Gauss-Markov algorithm, and relative speed between nodes were calculated by derive equation of movement, and thereby we can predict link status. An experiment for comparing AODV, OLSR and, OLSR-Pds was conducted by three factors such as packet delivery ratio, end to end delay, and routing overhead. In experiment result, we were confirm that OLSR-Pds performance are superior in these three factors. OLSR-Pds has the disadvantage that requires time-consuming calculations for link state and required for computing resources, but we were confirm that OLSR-Pds is suitable for routing to the FANET environment because it has all the characteristics of proactive protocol and reactive protocol.

Link Prediction in Bipartite Network Using Composite Similarities

  • Bijay Gaudel;Deepanjal Shrestha;Niosh Basnet;Neesha Rajkarnikar;Seung Ryul Jeong;Donghai Guan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권8호
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    • pp.2030-2052
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    • 2023
  • Analysis of a bipartite (two-mode) network is a significant research area to understand the formation of social communities, economic systems, drug side effect topology, etc. in complex information systems. Most of the previous works talk about a projection-based model or latent feature model, which predicts the link based on singular similarity. The projection-based models suffer from the loss of structural information in the projected network and the latent feature is hardly present. This work proposes a novel method for link prediction in the bipartite network based on an ensemble of composite similarities, overcoming the issues of model-based and latent feature models. The proposed method analyzes the structure, neighborhood nodes as well as latent attributes between the nodes to predict the link in the network. To illustrate the proposed method, experiments are performed with five real-world data sets and compared with various state-of-art link prediction methods and it is inferred that this method outperforms with ~3% to ~9% higher using area under the precision-recall curve (AUC-PR) measure. This work holds great significance in the study of biological networks, e-commerce networks, complex web-based systems, networks of drug binding, enzyme protein, and other related networks in understanding the formation of such complex networks. Further, this study helps in link prediction and its usability for different purposes ranging from building intelligent systems to providing services in big data and web-based systems.

이동 궤적을 고려한 링크 상태 예측을 통한 공중 백본 네트워크 라우팅 성능 향상 방법 (Routing Performance Improvement Based on Link State Prediction of Trajectory in Airborne Backbone Network)

  • 신진배;최근경;노병희;강진석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.492-500
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    • 2011
  • The airborne backbone network(ABN) provides communication transport services between airborne nodes, surface nodes and satellite nodes. Such ABN is generally constructed with wide-body and high-capacity planes such as AWACS, which can fly long-term along pre-defined flight paths. In this paper, we propose an efficient method to improve routing performances by reconfiguring routing path before link failure based on the prediction of link state with the information of pre-defined backbone nodes' trajectories. Since the proposed method does not need additional information exchange between airborne nodes in order to acknowledge the link failure, it can be effectively used for airborne backbone network with limited bandwidths.

Finite State Model-based Predictive Current Control with Two-step Horizon for Four-leg NPC Converters

  • Yaramasu, Venkata;Rivera, Marco;Narimani, Mehdi;Wu, Bin;Rodriguez, Jose
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권6호
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    • pp.1178-1188
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    • 2014
  • This study proposes a finite-state model predictive controller to regulate the load current and balance the DC-link capacitor voltages of a four-leg neutral-point-clamped converter. The discrete-time model of the converter, DC-link, inductive filter, and load is used to predict the future behavior of the load currents and the DC-link capacitor voltages for all possible switching states. The switching state that minimizes the cost function is selected and directly applied to the converter. The cost function is defined to minimize the error between the predicted load currents and their references, as well as to balance the DC-link capacitor voltages. Moreover, the current regulation performance is improved by using a two-step prediction horizon. The feasibility of the proposed predictive control scheme for different references and loads is verified through real-time implementation on the basis of dSPACEDS1103.

모바일 애드 혹 네트워크에서 링크 단절 예측을 사용한 지역 수정 라우팅 알고리즘 (Local Repair Routing Algorithm using Link Breakage Prediction in Mobile Ad Hoc Networks)

  • 유대훈;최웅철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권11A호
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    • pp.1173-1181
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    • 2007
  • 무선 모바일 애드 혹 네트워크에서 경로를 효율적으로 관리하기 위해 많은 라우팅 알고리즘이 연구되어 왔다. 여기서 요구 기반 방식의 AODV 라우팅 알고리즘은 경로를 유지하는데 있어서 Hello 메시지를 주기적으로 전송하여, 경로의 상태를 검사하게 된다. 그리고 경로가 단절 되었을 때, 그것을 인지한 노드가 송신지 노드에게 RERR 패킷을 전송하거나 RREQ 패킷을 지역적으로 전송함으로써 경로를 재설정하게 된다. 하지만 RREQ와 같은 제어 패킷을 플러딩 하기 때문에 대역폭의 낭비와 데이터 전송의 지연도 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위하여 기존의 AODV (Ad-Hoc On-Demand Distance Vector) 라우팅 알고리즘을 기반으로 링크의 상태를 예측하여 경로를 수정하는 LRRLBP 알고리즘을 제안한다. 여기서 링크의 상태는 주기적으로 수신 받는 Hello 메시지를 통한 수신 세기를 이용한다. 그리고 이러한 링크의 상태를 모니터링하여 경로가 단절되기 전에 지역적으로 경로를 수정한다. 제안된 알고리즘은 ns-2 시뮬레이터 사용하여 성능을 검증하였다.

V2I 통신 시스템에서 ADPSS 채널 보간과 예측 기법 (ADPSS Channel Interpolation and Prediction Scheme in V2I Communication System)

  • 추명훈;문상미;권순호;이지혜;배사라;김한종;김철성;김대진;황인태
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권8호
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    • pp.34-41
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    • 2017
  • V2I(Vehicle to Infrastructure) 통신은 ITS(Intelligent Transportation Systems)와 텔레매틱스 서비스를 제공하기 위한 차량과 노변 기지국간 통신 기술을 말한다. 차량은 Probe data를 기지국을 통하여 수집하며, 기지국은 도로 상태나 교통 정보를 차량에 제공한다. 이러한 V2I 통신 서비스를 제공하기 위해서는 신뢰성 있으며 높은 전송률을 달성할 수 있는 링크 적응 기법이 필요하다. 수신단은 추정한 CSI(Channel State Information)를 송신단으로 피드백하며 송신단은 이 정보를 이용하여 링크 적응을 한다. 그러나 차량 속도에 의한 채널의 빠른 변화와 계층 간 처리 지연 시간으로 인해 추정한 CSI는 outdated되게 된다. 이를 위해, V2I 통신 시스템에서 링크 적응을 위한 채널 보간과 예측 기법이 필요하다. 본 논문에서는 ADPSS(Advanced Discrete Prolate Spheroidal Sequence) 채널 보간과 예측 기법을 제안한다. 제안한 기법은 정규 직교 기저를 만들고 상관 행렬을 이용하여 채널 보간과 예측을 한다. 또한, 주파수 도메인에서 잡음 제거를 위해 스무딩을 한다. 모의실험 결과, 기존 기법과 비교했을 때 제안한 기법이 차량의 높은 속도와 낮은 속도를 가지는 고속도로와 도심지에서 성능이 향상된 것을 볼 수 있다.

링크의 초과강도 예측에 의한 편심가새골조의 역량설계 (Capacity Design of Eccentrically Braced Frames through Prediction of Link Overstrength)

  • 홍윤수;유은종
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.271-278
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    • 2021
  • 편심가새골조(EBF)의 역량설계법에 의하면, 링크가 완전항복 및 변형경화 상태일 때 기둥, 링크외부보, 가새(비소산 부재)는 탄성거동해야 한다. 현행 AISC 341은 역량설계에 필요한 변형도경화계수(SHF)를 1.25로 제시하고 있으나, 실제로 건물이 고층 규모일수록 모든 링크가 이처럼 동등한 수준의 초과강도에 도달할 가능성은 매우 낮아진다. 본 연구에서는 링크의 SHF를 정밀하게 예측하는 방법을 제안함으로써, 역량설계법의 목적을 달성하면서 구조물량을 절감하고자 하였다. 제안한 방법의 효과를 검증하기 위해 선형해석을 2회 수행하여 SHF를 예측하고, 이를 비선형 해석결과와 비교하였다. 다음으로 비선형 해석에 의한 응답을 분석하여 구조물의 한계상태에서 비소산 부재들의 항복 여부를 확인하였다. 그 결과, 본 연구의 방법으로 설계된 구조물은 링크의 SHF를 정확히 예측함으로 인해 물량이 큰 폭으로 절감되었으며, 비소산 부재들도 모두 탄성상태를 만족하는 것으로 나타났다.