• 제목/요약/키워드: Network Routing Problem

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배송 네트워크에서 드론의 유용성 검증: 차량과 드론을 혼용한 배송 네트워크의 경로계획 (Usefulness of Drones in the Urban Delivery System: Solving the Vehicle and Drone Routing Problem with Time Window)

  • 정예림;박태준;민윤홍
    • 한국경영과학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.75-96
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    • 2016
  • This paper investigates the usefulness of drones in an urban delivery system. We define the vehicle and drone routing problem with time window (VDRPTW) and present a model that can describe a dual mode delivery system consisting of drones and vehicles in the metropolitan area. Drones are relatively free from traffic congestion but have limited flight range and capacity. Vehicles are not free from traffic congestion, and the complexity of urban road network reduces the efficiency of vehicles. Using drones and vehicles together can reduce inefficiency of the urban delivery system because of their complementary cooperation. In this paper, we assume that drones operate in a point-to-point manner between the depot and customers, and that customers in the need of fast delivery are willing to pay additional charges. For the experiment datasets, we use instances of Solomon (1987), which are well known in the Vehicle Routing Problem society. Moreover, to mirror the urban logistics demand trend, customers who want fast delivery are added to the Solomon's instances. We propose a hybrid evolutionary algorithm for solving VDRPTW. The experiment results provide different useful insights according to the geographical distributions of customers. In the instances where customers are randomly located and in instances where some customers are randomly located while others form some clusters, the dual mode delivery system displays lower total cost and higher customer satisfaction. In instances with clustered customers, the dual mode delivery system exhibits narrow competition for the total cost with the delivery system that uses only vehicles. In this case, using drones and vehicles together can reduce the level of dissatisfaction of customers who take their cargo over the time-window. From the view point of strategic flexibility, the dual mode delivery system appears to be more interesting. In meeting the objective of maximizing customer satisfaction, the use of drones and vehicles incurs less cost and requires fewer resources.

저전력 손실 네트워크를 위한 노드 균형 CNC 라우팅 프로토콜 (Node Balanced CNC Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks)

  • 김태정;정진우
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.123-128
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    • 2019
  • IETF(Internet Engineering Task Force)는 LLN(Low power and Lossy Networks)의 라우팅 프로토콜로 RPL(IPv6 Routing Protocol for Low-power Lossy Network)을 제안하였다. RPL을 사용하는 네트워크에서는 하나의 parent 노드가 많은 child 노드와 연결되어, 일부 노드로 연결이 몰리는 Thundering Herd Phenomenon이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 CNC(Child Number Count)를 사용하여 노드 당 연결되는 최대 child 노드 수를 제한하는 방법이 고려되었으나 여전히 일부 parent 노드에 최대 child 노드 수 만큼 붙을 수 있다는 문제와 최대 child 노드 수를 몇으로 결정하는가 하는 문제가 남아있다. 따라서 본 논문에서는 노드 당 연결되는 child 노드 수를 고르게 분배하는 알고리즘을 제안하여, Thundering Herd Phenomenon 문제를 해결하고자 한다. 기존 CNC를 사용하는 알고리즘과 성능 비교를 진행하였고, 그 결과 제안하는 알고리즘이 load balancing 측면에서 더 좋은 성능을 보이는 것을 검증하였다.

기계 그룹 형성 문제의 최적해 (An Optimal Solution of Machine Cell Formation Problem)

  • 최성훈
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.7-13
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    • 2004
  • In this paper, machine cell formation problem is discussed. To reflect precisely actual manufacturing situations such as routing sequences, production quantities, and machining (or operation) characteristics, a new network presentation (or the problem is proposed. It is formulated as a simple 0-1 quadratic programming model with linear constraints. Then, the model is converted into a 0-1 integer programming model using a variable transformation technique. Lastly, some computational results are presented.

MANET에서 가상위치를 이용한 P2P 데이터 배포 방법 (A P2P Content Distribution Method Using Virtual Location in MANET)

  • 고석갑;오승훈;김영한
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권5호
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    • pp.139-145
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    • 2009
  • 최근 P2P 네트워크 및 그 응용은 다양한 분야로 확장, 적용되고 있다. 그러나 P2P 네트워크 구성이 하부 네트워크 토폴로지 및 특성을 반영하지 못하여, 비효율적인 면이 있었다. 특히 협소한 대역폭과 에너지 제약을 가지고 있는 MANET에서는 이와 같은 문제의 영향이 크다. MANET에서 선행적 라우팅 프로토콜을 사용하면 노드간의 홉 수 정보를 알 수 있으므로, 이를 이용하여 P2P오버레이 네트워크를 구성할 수 있다. 그러나 단순히 홉 수 정보만을 가지고 P2P오버레이 네트워크를 구성하는 경우, 간섭 경로 선택 문제 및 지그재그 전송 문제를 피할 수 없다. 본 논문에서는 노드간의 홉 수 정보를 이용한 삼각법을 통해 가상 위치를 계산하고, 이를 이용해 피어를 선택함으로써, 간섭 경로 선택 문제 및 지그재그 전송 문제를 피할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법을 통해 네트워크 토폴로지 정보를 P2P오버레이 네트워크 구성에 반영할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 가상 위치기반 라우팅 또는 선행적 라우팅, 반응적 라우팅 프로토콜을 사용하는 네트워크에 적용될 수 있다. 본 논문에서 시뮬레이션을 통하여 제안하는 방식이 효율적인 P2P 데이터 전달을 제공함을 보였다.

차량 애드혹 네트워크의 링크 단절 문제 해결을 위한 효율적인 라우팅 알고리즘 (An Efficient Routing Algorithm for Solving the Lost Link Problem of Vehicular Ad-hoc Networks)

  • 임완선;김석형;서영주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권12B호
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    • pp.1075-1082
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    • 2008
  • 그리디 포워딩(Greedy forwarding) 기법은 주변 노드들의 정보만을 이용해 패킷을 전달하는 기법으로, 전체 라우팅 경로를 유지해야 하는 다른 애드혹 라우팅 프로토콜에 비해 경로 유지가 쉽기 때문에 토폴로지가 자주 변하는 차량간 애드혹 네트워크에 적합한 방식이라고 할 수 있다. 그리디 포워딩 기법에서는 주기적인 비콘 전송을 통해 이웃 노드들의 위치를 획득하고, 패킷을 전달할 때 수신 노드와 가장 가까운 노드를 전달 노드로 선택한다. 이러한 그리디 포워딩의 성능을 떨어뜨리는 주요 원인 중 하나는 이웃 노드가 원래의 위치에서 벗어나면서 발생하는 링크 단절 문제이다. 본 논문에서는 그리디 포워딩 기반의 라우팅 프로토콜인 Greedy Perimeter Stateless Routing (GPSR) 프로토콜을 바탕으로 링크 단절 문제를 해결하기 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 이웃 노드의 위치와 비콘을 수신한 시간 등을 고려해 효율적이면서도 안정적인 라우팅 경로를 찾는 것을 목표로 한다. 다양한 환경에서의 실험 결과를 통해 우리는 제안하는 알고리즘이 GPSR과 기존의 연구 결과들에 비해 더 뛰어난 성능을 보이는 것을 확인하였다.

Framework for End-to-End Optimal Traffic Control Law Based on Overlay Mesh

  • Liu, Chunyu;Xu, Ke
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제9권4호
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    • pp.428-437
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    • 2007
  • Along with the development of network, more and more functions and services are required by users, while traditional network fails to support all of them. Although overlay is a good solution to some demands, using them in an efficient, scalable way is still a problem. This paper puts forward a framework on how to construct an efficient, scalable overlay mesh in real network. Main differences between other overlays and ours are that our overlay mesh processes some nice features including class-of-service(CoS) and traffic engineering(TE). It embeds the end-to-end optimal traffic control law which can distribute traffic in an optimal way. Then, an example is given for better understanding the framework. Particularly, besides good scalability, and failure recovery, it possesses other characteristics such as routing simplicity, self-organization, etc. In such an overlay mesh, an applicable source routing scheme called hierarchical source routing is used to transmit data packet based on UDP protocol. Finally, a guideline derived from a number of simulations is proposed on how to set various parameters in this overlay mesh, which makes the overlay more efficient.

A New Route Optimization Scheme for Network Mobility: Combining ORC Protocol with RRH and Using Quota Mechanism

  • Kong, Ruoshan;Feng, Jing;Gao, Ren;Zhou, Huaibei
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권1호
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    • pp.91-103
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    • 2012
  • Network mobility (NEMO) based on mobile IP version 6 has been proposed for networks that move as a whole. Route optimization is one of the most important topics in the field of NEMO. The current NEMO basic support protocol defines only the basic working mode for NEMO, and the route optimization problem is not mentioned. Some optimization schemes have been proposed in recent years, but they have limitations. A new NEMO route optimization scheme-involving a combination of the optimized route cache protocol (ORC) and reverse routing header (RRH) and the use of a quota mechanism for optimized sessions (OwR)-is proposed. This scheme focuses on balanced performance in different aspects. It combines the ORC and RRH schemes, and some improvements are made in the session selection mechanism to avoid blindness during route optimization. Simulation results for OwR show great similarity with those for ORC and RRH. Generally speaking, the OwR's performance is at least as good as that of the RRH, and besides, the OwR scheme is capable of setting up optimal routing for a certain number of sessions, so the performance can be improved and the cost of optimal routing in nested NEMO can be decreased.

신경회로망을 이용한 직사각형의 최적배치에 관한 연구 (A Study on Optimal Layout of Two-Dimensional Rectangular Shapes Using Neural Network)

  • 한국찬;나석주
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권12호
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    • pp.3063-3072
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    • 1993
  • The layout is an important and difficult problem in industrial applications like sheet metal manufacturing, garment making, circuit layout, plant layout, and land development. The module layout problem is known to be non-deterministic polynomial time complete(NP-complete). To efficiently find an optimal layout from a large number of candidate layout configuration a heuristic algorithm could be used. In recent years, a number of researchers have investigated the combinatorial optimization problems by using neural network principles such as traveling salesman problem, placement and routing in circuit design. This paper describes the application of Self-organizing Feature Maps(SOM) of the Kohonen network and Simulated Annealing Algorithm(SAA) to the layout problem of the two-dimensional rectangular shapes.

Ad Hoc망의 사용자 인증 메커니즘 (User Authentication Mechanism of Ad-hoc Network)

  • 이철승;박도준;신명숙;이준
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.713-716
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    • 2004
  • 본 논문은 Ad-hoc망 환경에서 Kerberos V5 인증 프로토콜을 이용한 사용자 인증 문제를 해결하고자 한다. Ad-hoc망은 기존의 무선망과는 달리 고정 노드가 없이 망 전체가 이동 무선 노드들로 구성된 망이며, DSR 라우팅 프로토콜을 이용하여 경로 설정 문제를 해결한다. 무선망에서 정의한 보안 구조 및 요소, 기존 인증 시스템과 관련된 각종 암호 기술을 살펴본 후, Ad-hoc 기반 구조와 전송 계층 보안등을 이용하여 응용 계층에서의 사용자 인증을 위해 서버 클라이언트가 지니는 설계 상의 문제점과 이동 노드 간의 보안상 취약점을 찾아 대안을 제공한다.

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Efficient Energy and Position Aware Routing Protocol for Wireless Sensor Networks

  • Shivalingagowda, Chaya;Jayasree, P.V.Y;Sah, Dinesh.K.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권5호
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    • pp.1929-1950
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    • 2020
  • Reliable and secure data transmission in the application environment assisted by the wireless sensor network is one of the major challenges. Problem like blind forwarding and data inaccessibility affect the efficiency of overall infrastructure performance. This paper proposes routing protocol for forwarding and error recovery during packet loss. The same is achieved by energy and hops distance-based formulation of the routing mechanism. The reachability of the intermediate node to the source node is the major factor that helps in improving the lifetime of the network. On the other hand, intelligent hop selection increases the reliability over continuous data transmission. The number of hop count is factor of hop weight and available energy of the node. The comparison over the previous state of the art using QualNet-7.4 network simulator shows the effectiveness of proposed work in terms of overall energy conservation of network and reliable data delivery. The simulation results also show the elimination of blind forwarding and data inaccessibility.