• 제목/요약/키워드: Path-based Computation

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Match Field based Algorithm Selection Approach in Hybrid SDN and PCE Based Optical Networks

  • Selvaraj, P.;Nagarajan, V.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권12호
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    • pp.5723-5743
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    • 2018
  • The evolving internet-based services demand high-speed data transmission in conjunction with scalability. The next generation optical network has to exploit artificial intelligence and cognitive techniques to cope with the emerging requirements. This work proposes a novel way to solve the dynamic provisioning problem in optical network. The provisioning in optical network involves the computation of routes and the reservation of wavelenghs (Routing and Wavelength assignment-RWA). This is an extensively studied multi-objective optimization problem and its complexity is known to be NP-Complete. As the exact algorithms incurs more running time, the heuristic based approaches have been widely preferred to solve this problem. Recently the software-defined networking has impacted the way the optical pipes are configured and monitored. This work proposes the dynamic selection of path computation algorithms in response to the changing service requirements and network scenarios. A software-defined controller mechanism with a novel packet matching feature was proposed to dynamically match the traffic demands with the appropriate algorithm. A software-defined controller with Path Computation Element-PCE was created in the ONOS tool. A simulation study was performed with the case study of dynamic path establishment in ONOS-Open Network Operating System based software defined controller environment. A java based NOX controller was configured with a parent path computation element. The child path computation elements were configured with different path computation algorithms under the control of the parent path computation element. The use case of dynamic bulk path creation was considered. The algorithm selection method is compared with the existing single algorithm based method and the results are analyzed.

Scalable Path Computation Flooding Approach for PCE-Based Multi-domain Networks

  • Perello, Jordi;Hernandez-Sola, Guillem;Agraz, Fernando;Spadaro, Salvatore;Comellas, Jaume
    • ETRI Journal
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    • 제32권4호
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    • pp.622-625
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    • 2010
  • In this letter, we assess the scalability of a path computation flooding (PCF) approach to compute optimal end-to-end inter-domain paths in a path computation element-based multi-domain network. PCF yields a drastically reduced network blocking probability compared to a blind per-domain path computation but introduces significant network control overhead and path computation complexity. In view of this, we introduce and compare an alternative low overhead PCF (LoPCF) solution. From the obtained results, LoPCF leads to similar blocking probabilities to PCF while exhibiting around 50% path computation complexity and network control overhead reduction.

Path-Based Computation Encoder for Neural Architecture Search

  • Yang, Ying;Zhang, Xu;Pan, Hu
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제18권2호
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    • pp.188-196
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    • 2022
  • Recently, neural architecture search (NAS) has received increasing attention as it can replace human experts in designing the architecture of neural networks for different tasks and has achieved remarkable results in many challenging tasks. In this study, a path-based computation neural architecture encoder (PCE) was proposed. Our PCE first encodes the computation of information on each path in a neural network, and then aggregates the encodings on all paths together through an attention mechanism, simulating the process of information computation along paths in a neural network and encoding the computation on the neural network instead of the structure of the graph, which is more consistent with the computational properties of neural networks. We performed an extensive comparison with eight encoding methods on two commonly used NAS search spaces (NAS-Bench-101 and NAS-Bench-201), which included a comparison of the predictive capabilities of performance predictors and search capabilities based on two search strategies (reinforcement learning-based and Bayesian optimization-based) when equipped with different encoders. Experimental evaluation shows that PCE is an efficient encoding method that effectively ranks and predicts neural architecture performance, thereby improving the search efficiency of neural architectures.

Path Computation Element 프로토콜 (PCEP)의 설계 및 구현 - FSM과 인터페이스 (Design and Implementation of Path Computation Element Protocol (PCEP) - FSM and Interfaces)

  • 이원혁;강승애;김현철
    • 융합보안논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.19-25
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    • 2013
  • 백본(코어) 네트워크에서 유연하고 안정적인 품질이 보장되는 서비스 제공에 대한 요구가 폭발적으로 증가하면서 이러한 요구를 수용하기 위해 제어평면의 프로토콜로 MPLS/GMPLS가 도입되었다. GMPLS 기반 제어평면에서 경로계산 및 상호연동 기능은 최적의 서비스 품질을 제공하기 위한 핵심기술 중의 하나이다. 이를 위해 IETF에서는 Path Computation Element (PCE) 구조를 제안하였다. PCE는 경로계산 전용의 네트워크 요소이며 경로계산을 요청하는 Path Computation Clients (PCC) 와 경로계산을 수행하는 PCE 간의 통신은 PCE 프로토콜 (PCEP)을 이용한다. 본 논문은 PCE 기반 경로계산 구조에 대해서 살펴보고 이를 기반으로 PCEP 설계 및 구현을 위한 몇 가지 요소를 제시하였다. 우선 본 논문에서는 PCEP Finite State Machine (FSM)을 포함하여 각 상태에서 필요한 동작 요소를 정리하였다. 또한 본 논문에서는 PCEP에서 제공하는 통신 채널을 효과적으로 제어하기 위한 내부/외부 인터페이스를 더불어 제안하였다.

고성능 PCE (Path Computation Element) 프로토콜 소프트웨어 구조 (A Software Architecture for High-speed PCE (Path Computation Element) Protocol)

  • 이원혁;김승해;김현철
    • 융합보안논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.3-9
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    • 2013
  • 정보통신 환경의 급변과 더불어 정보 사회의 기반이 되는 네트워크도 다양한 기술의 발전과 더불어 기존의 고정된 형태에서 벗어나 대용량의 다양한 데이터를 유연하게 전송할 수 있는 능동 가변형으로 진화하고 있다. 더불어 다양한 사용자들의 요구사항을 반영하기 위해 차세대 전달망은 DWDM 전송 시스템과 OXC 로 재구성이 쉬운 동적인 망을 형성하고, 이후에 ROADM/PXC를 기반으로 하는 동적으로 망을 관리하고 제어할 수 있는 GMPLS 기술을 도입하여 망을 운용하는 형태로 발전하고 있다. 본 논문에서는 이러한 차세대 네트워크에서 경로계산을 위해 IETF 제안한 Path Computation Element (PCE) 프로토콜을 구현하기 위한 전체 S/W 구성 및 기능 블록들을 제안하였고, 상위 계층에서 PCE 프로토콜을 사용할 때 필요한 API를 제안하였다.

A Design of Architecture for Federating between NRNs and Determination Optimal Path

  • Park, Jinhyung;Cho, Hyunhun;Lee, Wonhyuk;Kim, Seunghae;Yun, Byoung-Ju
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제8권2호
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    • pp.678-690
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    • 2014
  • The current networks do not disclose information about a management domain due to scalability, manageability and commercial reasons. Therefore, it is very hard to calculate an optimal path to the destination. Also, due to poor information sharing, if an error occurs in the intermediate path, it is very difficult to re-search the path and find the best path. Hence, to manage each domain more efficiently, an architecture with top-level path computation node which can obtain information of separate nodes are highly needed This study aims to investigate a federation of a united network around NRN(National Research Network) that could allow resource sharing between countries and also independent resource management for each country. Considering first the aspects that can be accessed from the perspective of a national research network, ICE(Information Control Element) and GFO(Global Federation Organizer)-based architecture is designed as a top-level path computation element to support traffic engineering and applied to the multi-domain network. Then, the federation for the independent management of resources and resource information sharing among national research networks have been examined.

Path Metric 비교 기반 적응형 QRD-M MIMO 검출 기법 (Path Metric Comparison-based Adaptive QRD-M Algorithm for MUHO Systems)

  • 김봉석;김한나;최권휴
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권6C호
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    • pp.487-497
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    • 2008
  • 본 논문에서는 MIMO(Multiple-input Multiple-output) 시스템에서 실시간으로 변하고 있는 채널의 상태를 추정하여 각 layer에서 survivor path들의 개수인, M을 효율적으로 조절하는 적응형 QRD-M 기법을 제안한다. 채널 상태와 상관없이 고정된 M을 사용하는 기존의 QRD-M 기법은 MLD(maximum-likelihood detection)의 성능에 근접하기 위해 correct path를 놓치지 않기 위한 큰 값의 M을 사용하여야 하므로, 큰 계산양이 요구된다. 이를 보완하기 위해 채널 행렬의 성분을 이용하여 채널 상태를 추정하여, M을 적절히 조절하는 기법이 제안되었으나 매 프레임에서 변하고 있는 채널 이득 성분만을 이용할 뿐 매 순간 바뀌고 있는 수신 잡음에 대한 정보를 이용하지 못하는 단점을 가진다. 본 논문에서는 잡음 전력 값을 측정하지 않고서도 채널 이득뿐 아니라 순간적인 수신 잡음에 대한 정보 가지 모두 반영한 채널 indicator를 이용하여 M을 더욱더 효율적으로 조절하는 QRD-M 기법을 제안한다. 채널환경이 좋은 경우에는 그렇지 못한 경우에 비해, 가장 작은 path metric 값이 다른 path의 metric 값들에 비해 확연히 작다는 사실을 이용하여, 가장 작은 값을 가지는 두 path medic의 비(ratio)를 채널상태를 추정하는 indicator로 이용하였다. 제안된 기법은 M을 적절하게 조절하므로 MLD에 근접하는 최적의 성능을 가지면서, 기존의 QRD-M 기법에 비해 계산양은 확연히 감소 시킨다.

A Simplified Method to Estimate Travel Cost based on Traffic-Adaptable Heuristics for Accelerating Path Search

  • Kim, Jin-Deog
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제5권3호
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    • pp.239-244
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    • 2007
  • In the telematics system, a reasonable path search time should be guaranteed from a great number of user's queries, even though the optimal path with minimized travel time might be continuously changed by the traffic flows. Thus, the path search method should consider traffic flows of the roads and the search time as well. However, the existing path search methods are not able to cope efficiently with the change of the traffic flows and to search rapidly paths simultaneously. This paper proposes a new path search method for fast computation. It also reflects the traffic flows efficiently. Especially, in order to simplify the computation of variable heuristic values, it employs a simplification method for estimating values of traffic-adaptable heuristics. The experiments are carried out with the $A^*$ algorithm and the proposed method in terms of the execution time, the number of node accesses and the accuracy. The results obtained from the experiments show that the method achieves very fast execution time and the reasonable accuracy as well.

모바일 컴퓨팅 환경에서의 디지털 로드맵 데이타베이스를 위한 근접 최단 경로 재계산 방법 (An Approximate Shortest Path Re-Computation Method for Digital Road Map Databases in Mobile Computing Environments)

  • 김재훈;정성원;박성용
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제30권3호
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    • pp.296-309
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    • 2003
  • 모바일 컴퓨팅의 상업적인 응용분야로서, 지능형 교통정보시스템(ITS: Intelligent Transport Systems)의 한 분야인 첨단 여행자 정보시스템(ATIS: Advanced Traveler Information Systems )이 있다. ATIS에서 가장 중요한 모바일 컴퓨팅 태스크는 현재 위치에서 목적지까지의 최단 경로를 계산하는 일이다. 본 논문에서는 ATIS의 동적 경로 안내 시스템(DRGS: Dynamic Route Guidance System)에서 발생하는 최단 경로 재 계산 문제에 대해서 연구하였다. 이 문제는 동적인 교통상태에 따라 디지털 로드 맵 상의 간선 비용이 빈번하게 갱신되기 때문에 발생한다. 기존의 방법들은 처음부터 최단 경로를 재 계산하거나, 또는 단지 비용의 변화가 일어난 간선 상에 있는 양 꼰 노드 사이에 대해서만 최단 경로를 재 계산할 뿐이다. 이러한 방법은 앞서 계산된 최단 경로에 대한 정보를 이용하지 않는다는 점에서 모두 비효율적이다. 이에, 본 논문에서는 효율적인 동적 윈도우 기반의 근접 최단 경로 재 계산 방법(A Dynamic Window-Based Approximate Shortest Path Re-Computation Method)을 제안한다. 이 방법은 앞서 계산된 최단 경로의 정보를 이용하여 최적의 최단 경로에 상당히 근접한 경로를 매우 빠른 시간 안에 계산해 낸다. 우리는 제안한 방법을 이론적으로 분석한 다음 이를 격자 그래프 및 실제 디지털 로드맵 상에 구현하여 철저한 실험적인 성능 분석을 하였다.

무인차량의 주행성능을 고려한 장애물 격자지도 기반의 지역경로계획 (A Local Path Planning Algorithm considering the Mobility of UGV based on the Binary Map)

  • 이영일;이호주;고정호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.171-179
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    • 2010
  • A fundamental technology of UGV(Unmanned Ground Vehicle) to perform a given mission with success in various environment is a path planning method which generates a safe and optimal path to the goal. In this paper, we suggest a local path-planning method of UGV based on the binary map using world model data which is gathered from terrain perception sensors. In specially, we present three core algorithms such as shortest path computation algorithm, path optimization algorithm and path smoothing algorithm those are used in the each composition module of LPP component. A simulation is conducted with M&S(Modeling & Simulation) system in order to verify the performance of each core algorithm and the performance of LPP component with scenarios.