• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제21권3호
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• pp.605-619
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• 2010

Caching of frequently accessed data in multi-hop ad hoc environment is a technique that can improve data access performance and availability. Cooperative caching, which allows sharing and coordination of cached data among several clients, can further en-hance the potential of caching techniques. In this paper, we propose a fuzzy cooperative caching scheme in mobile ad hoc networks. The cache management of the proposed caching scheme not only uses adaptively CacheData or CachePath based on data sim-ilarity and data utility, but also uses the replacement manager based on data pro t. Also, the proposed caching scheme uses a prefetch manager. When the TTL of the cached data expires, the prefetch manager evaluates the popularity index of the data. If the popularity index is larger than a threshold, the data is prefetched. Otherwise, its space is released. The performance of the proposed scheme is evaluated analytically and is compared to that of other cooperative caching schemes.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권7호
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• pp.3100-3116
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• 2016

With the rapid development of urban traffic system and fast increasing of vehicle numbers, the traditional centralized ways to generate the source-destination shortest path in terms of travel time(the optimal path) encounter several problems, such as high server pressure, low query efficiency, roads state without in-time updating. With the widespread use of smart cameras in the urban traffic and surveillance system, this paper maps the optimal path finding problem in the dynamic road network to the shortest routing problem in the smart camera networks. The proposed distributed optimal path generation algorithm employs the delay routing and caching mechanism. Real-time route update is also presented to adapt to the dynamic road network. The test result shows that this algorithm has advantages in both query time and query packet numbers.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2398-2415
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• 2017

Content-Centric Networking (CCN) is a new Internet architecture with routing and caching centered on contents. Through its receiver-driven and connectionless communication model, CCN natively supports the seamless mobility of nodes and scalable content acquisition. In-network caching is one of the core technologies in CCN, and the research of efficient caching scheme becomes increasingly attractive. To address the problem of unbalanced cache load distribution in some existing caching strategies, this paper presents a neighbor cooperation based in-network caching scheme. In this scheme, the node with the highest betweenness centrality in the content delivery path is selected as the central caching node and the area of its ego network is selected as the caching area. When the caching node has no sufficient resource, part of its cached contents will be picked out and transferred to the appropriate neighbor by comprehensively considering the factors, such as available node cache, cache replacement rate and link stability between nodes. Simulation results show that our scheme can effectively enhance the utilization of cache resources and improve cache hit rate and average access cost.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권7호
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• pp.1610-1623
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• 2013

In-network caching is a key component of information-centric networking (ICN) for reducing content download time, network traffic, and server workload. Data center network (DCN) is an ideal candidate for applying the ICN design principles. In this paper, we have evaluated the effectiveness of caching placement and replacement in DCN with butterfly-topology. We also suggest a new cache placement policy based on the number of routing nodes (i.e., hop counts) through which travels the content. With a probability inversely proportional to the hop counts, the caching placement policy makes each routing node to cache content chunks. Simulation results lead us to conclude (i) cache placement policy is more effective for cache performance than cache replacement, (ii) the suggested cache placement policy has better caching performance for butterfly-type DCNs than the traditional caching placement policies such as ALWASYS and FIX(P), and (iii) high cache hit ratio does not always imply low average hop counts.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권6호
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• pp.2078-2094
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• 2015

Now a days, Efficient processing of Broadcast Queries is of critical importance with the ever-increasing deployment and use of mobile technologies. BQs have certain unique characteristics that the traditional spatial query processing in centralized databases does not address. In novel query processing technique, by maintaining high scalability and accuracy, latency is reduced considerably in answering BQs. Novel approach is based on peer-to-peer sharing, which enables us to process queries without delay at a mobile host by using query results cached in its neighboring mobile peers. We design and evaluate cooperative caching techniques to efficiently support data access in ad hoc networks. We first propose two schemes: Cache Data, which caches the data, and Cache Path, which caches the data path. After analyzing the performance of those two schemes, we propose a hybrid approach (Hybrid Cache), which can further improve the performance by taking advantage of Cache Data and Cache Path while avoiding their weaknesses. Cache replacement policies are also studied to further improve the performance. Simulation results show that the proposed schemes can significantly reduce the query delay and message complexity when compared to other caching schemes.

• 디지털융복합연구
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• 제15권2호
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• pp.327-334
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• 2017

네트워크 성능 향상을 위하여 CDN/P2P와 같은 기술들은 이전에 사용자들 또는 프락시 시스템에 저장되어 있는 복사본을 사용하도록 설계 되었다. CCN 역시 이와 같은 기능을 구현한다. 그러나 CDN/P2P와 달리, CCN은 이와 같은 캐시 기능을 네트워크 노드에 구현하고, 네트워크 노드들이 콘텐츠 요청 메시지에 직접 응답할 수 있도록 설계 되었다. 그러므로 CCN의 성능에 가장 중요한 요소는 캐시 되는 콘텐츠와 노드를 결정하는 기술이다. 기본적으로, CCN은 콘텐츠가 전송될 때 경유하는 모든 네트워크 노드들에 해당 콘텐츠가 캐시 되도록 설계되었지만, 이와 같은 접근 방법은 중복 캐시 발생으로 인하여 매우 비효율적이라 할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 캐시 운영 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 지금까지 제안된 캐시 운영 방안들을 살펴보고, 실제 운영을 위해 필요한 효과적인 캐시 운영을 위한 핵심 요구사항들을 제안한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권5호
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• pp.573-582
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• 2002

본 논문에서는 라우팅 도메인 내의 모든 라우터들을 대신하여 라우트 서버가 QoS 경로 결정을 담당하도록 하는 중앙 집중적인 QoS 라우팅 구조를 제안한다. 라우트 서버는 QoS 경로를 할당하고 반환 받는 작업을 통해 스스로 QoS 경로 계산에 필요한 동적인 링크 QoS 상태 정보를 파악하고 유지한다. 따라서, 제안하는 QoS 라우팅 구조에서는 동적 네트워크 상태 정보 교환으로 인한 프로토콜 오버헤드를 제거하였다. 또한, 이와 같은 방식으로 네트워크 상태 정보를 유지함으로써 정확한 네트워크 상태 정보를 이용하여 경로 계산을 수행할 수 있기 때문에 라우팅 성능 또한 크게 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 라우트 서버의 경로 계산 오버헤드를 감소시키기 위한 경로 캐슁 스킴들을 제안하고, 시뮬레이션을 통해 그 성능을 평가하였다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 캐슁 스킴을 통해 라우트 서버의 오버헤드가 크게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 기존에 제안된 다양한 분산 QoS 라우팅 스킴들과도 성능을 비교하였는데, 그 결과 제안하는 서버 기반 QoS 라우팅 스킴이 라우팅 성능을 크게 향상시킬 뿐 아니라, 라우팅 오버헤드 측면에서도 우수함을 볼 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권12호
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• pp.4912-4933
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• 2015

Information Centric Networking (ICN) has recently attracted great attention. It names the content decoupling from the location and introduces network caching, making the content to be cached anywhere within the network. The benefits of such design are obvious, however, many challenges still need to be solved. Among them, the local caching policy is widely discussed and it can be further divided into two parts, namely the cache permission policy and the cache replacement policy. The former is used to decide whether an incoming content should be cached while the latter is used to evict a cached content if required. The Internet is a user-oriented network and popular contents always have much more requests than unpopular ones. Caching such popular contents closer to the user's location can improve the network performance, and consequently, the local caching policy is required to identify popular contents. However, considering the line speed requirement of ICN routers, the local caching policy whose complexity is larger than O(1) cannot be applied. In terms of the replacement policy, Least Recently Used (LRU) is selected as the default one for ICN because of its low complexity, although its ability to identify the popular content is poor. Hence, the identification of popular contents should be completed by the cache permission policy. In this paper, a cache permission policy called Cache-Filter, whose complexity is O(1), is proposed, aiming to store popular contents closer to users. Cache-Filter takes the content popularity into account and achieves the goal through the collaboration of on-path nodes. Extensive simulations are conducted to evaluate the performance of Cache-Filter. Leave Copy Down (LCD), Move Copy Down (MCD), Betw, ProbCache, ProbCache⁺, Prob(p) and Probabilistic Caching with Secondary List (PCSL) are also implemented for comparison. The results show that Cache-Filter performs well. For example, in terms of the distance to access to contents, compared with Leave Copy Everywhere (LCE) used by Named Data Networking (NDN) as the permission policy, Cache-Filter saves over 17% number of hops.

• 한국전자거래학회지
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• 제12권3호
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• pp.211-234
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• 2007

전자 거래에 있어 XML로 기술된 데이터가 증가하고, 이로부터 효율적인 질의 처리를 수행하는 기능의 중요성이 커지고 있다. 질의 처리 성능을 향상하기 위해 XML질의 결과를 캐쉬하는 방법이 주목을 받고 있는데 XML 질의 캐쉬 기법을 활용하기 위해서는 효율적인 캐쉬 교체 기법이 요구된다. 기존의 XML 캐쉬 교체기법에는 질의 결과를 교체 단위로 하는 방법과 질의 결과 내의 각 경로들을 교체 단위로 하는 방법이 있다. 첫 번째 방법은 간단한 운용이 가능하지만 효율적이지 못하고 두 번째 방법은 첫 번째 방법에 비해 효율적이지만 교체 단위 크기의 차이가 커서 캐쉬의 효율을 높이는 데 한계가 있다. 본 논문에서는 위 두 방법의 단점을 해결하기 위해 XML질의 결과 내의 모든 엘리먼트를 교체 단위로 하는 방법을 제시한다. 이는 교체 단위의 크기가 작고 최대 크기와 최소 크기의 차이도 작으므로 새로 캐쉬에 추가할 데이터의 크기보다 과도하게 큰 희생자가 발생하지 않고, 교체 후 캐쉬 내의 사용하지 않는 공간도 작아지게 되어 캐쉬의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 방법이다. 캐쉬 적중 빈도, 최근 접근 시간, 인출 지연 시간, XML 시맨틱 영역의 크기, XML 시맨틱 영역 내의 엘리먼트 크기 등을 종합적으로 고려하여 교체 희생자를 선택하기 위한 교체 함수를 바탕으로 하는 XML 시맨틱 캐쉬 교체 기법을 제시한다. 본 논문에서 제시한 기법을 적용한 XML 시맨틱 캐쉬 시스템의 프로토타입을 구현하여 실제 LAN 환경에서 실험하였다. 실험 결과 기존의 XML 캐쉬 교체 기법에 비해 본 논문에서 제시한 XML 시맨틱 캐쉬 교체 기법이 더욱 효율적이었다

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1116-1121
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• 2019

비행하는 드론 기반 네트워킹 서비스는 셀루러 네트워크와 같은 기존 통신 인프라보다 커버리지 반경이 좁기 때문에 많은 핸드오버 이벤트를 유발할 수 있다. 따라서, 컨텐트 스토어를 활용하여 핸드오버 이전에 요청한 데이터를 핸드오버 이후 타겟 네트워크 제공자에게 사전에 캐시 함으로써 잦은 핸드오버에 대응하였다. 시뮬레이션 결과, 핸드오버 이전에 요청한 데이터를 타겟 드론에게 전달하였고 핸드오버를 끝낸 자동차가 타겟 드론을 통해 데이터를 받음으로써 딜레이가 감소함을 확인할 수 있었다. 반면에, 제안하는 방법을 사용하지 않으면 핸드오버에 따른 경로 변경에 대응하지 못하였고 데이터를 요청하는 패킷을 다시 보냄으로써 딜레이가 증가했음을 확인했다.