• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.1153-1160
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• 2021

본 논문은 소프트웨어 정의 네트워크에서 심층강화학습을 활용하여 최적의 경로를 결정하는 라우팅 알고리즘을 제안한다. 학습을 위한 심층강화학습 모델은 DQN 을 기반으로 하고, 입력은 현재 네트워크 상태, 발신지, 목적지 노드이고, 출력은 발신지에서 목적지까지의 경로 리스트를 반환한다. 라우팅 작업을 이산 제어 문제로 정의하며, 라우팅을 위한 서비스 품질 파라미터는 지연, 대역폭, 손실률을 고려하였다. 라우팅 에이전트는 사용자의 서비스 품질 프로파일에 따라 적절한 서비스 등급으로 분류하고, SDN에서 수집된 현재 네트워크 상태로부터 각 링크 별로 제공할 수 있는 서비스 등급을 변환한다. 이러한 변환된 정보를 토대로 발신지에서부터 목적지까지 요구되는 서비스 등급을 만족시키는 경로를 선택하도록 학습을 한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 알고리즘이 일정한 에피소드를 진행하게 되면 올바른 경로를 선택하게 되고, 학습이 성공적으로 수행됨을 나타냈다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.23-29
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• 2011

무선 센서 네트워크는 응용에 따라 실시간 전송, 전송 보장 등의 QoS 요구 사항들을 필요로 한다. 동시에 무선 센서 네트워크의 에너지 제약을 감안한 에너지 효율성도 만족 시켜줘야 한다. 본 논문에서는 이러한 요구 사항들을 만족 시켜줄 수 있는 무선 센서 네트워크를 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 주변 노드의 정보만을 바탕으로 싱크 노드까지의 에너지 비용, 지연 시간, 신뢰성을 추정한다. 이 추정을 기반으로 경로를 선택하는 확률을 계산한다. 노드에서 패킷을 전송할 때 계산된 확률에 의해 다음 노드를 선택한다. 선택 확률은 싱크까지의 경로에 소모되는 에너지 비용과 반비례하도록 계산되기 때문에 에너지 비용이 적은 경로일수록 더 자주 선택된다. 실시간 전송을 위해서 제안 알고리즘은 패킷이 제 시간에 싱크까지 갈 수 있는 경로들 중에 선택된다. 신뢰성 있는 전송을 위해서는 노드가 패킷의 소스일 경우 추가 패킷을 다른 경로로 보내도록 할 수 있다. 실험 결과를 통해 제안 알고리즘이 에너지 효율성을 고려하면서 실시간 전송 및 신뢰성 전송을 향상 시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.89-94
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• 2009

노드들이 무선으로 연결되어 통신하는 점에서 Ad-Hoc과 비슷한 점을 가지고 있는 Wireless Mesh Network는 하위 단말에 대한 기본 연결구조(Infrastructure)를 제공하는 것에 중점을 두고 있다. Wireless Mesh Network의 노드는 이동이 거의 없으며 데이터 흐름이 많고 QoS를 만족시켜야 히는 트래픽이 많이 존재하므로 데이터 전송을 위한 성능이 좋은 경로를 선택해야만 한다. 본 논문에서는 Wireless Mesh Network의 라우팅 방법을 위해 제안한 ETX, ETT 그리고 WCETT가 가지는 간섭 문제를 해결하기 위해 물리적인 간섭모텔을 적용하였다. 보다 향상된 간섭 측정으로 성능이 좋은 경로를 선택하기 위한 ETI(Expected Transmission Interference)를 제안하였고, 실험을 통해 성능이 향상됨을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4287-4306
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• 2016

Network resilience provides an effective way to overcome the problem of network failure and is crucial to Internet protocol (IP) network management. As one of the main challenges in network resilience, recovering from link failure is important to maintain the constancy of packets being transmitted. However, existing failure recovery approaches do not handle the traffic engineering problem (e.g., tuning the routing-protocol parameters to optimize the rerouting traffic flow), which may cause serious congestions. Moreover, as the lack of QoS (quality of service) restrictions may lead to invalid rerouting traffic, the QoS requirements (e.g., bandwidth and delay) should also be taken into account when recovering the failed links. In this paper, we first develop a probabilistically correlated failure model that can accurately reflect the correlation between link failures, with which we can choose reliable backup paths (BPs). Then we construct a mathematical model for the failure recovery problem, which takes maximum rerouting traffic as the optimizing objective and the QoS requirements as the constraints. Moreover, we propose a heuristic algorithm for link failure recovery, which adopts the improved k shortest path algorithm to splice the single BP and supplies more protection resources for the links with higher priority. We also prove the correctness of the proposed algorithm. Moreover, the time and space complexity are also analyzed. Simulation results under NS2 show that the proposed algorithm improves the link failure recovery rate and increases the QoS satisfaction rate significantly.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권3호
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• pp.231-236
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• 2012

For real-time wireless sensor network applications, it is essential to provide different levels of quality of service (QoS) such as reliability, low latency, and fault-tolerant traffic control. To meet these requirements, an (m,k)-firm based real-time routing protocol has been proposed in our prior work, including a novel local transmission status indicator called local DBP (L_DBP). In this paper, a fault recovery scheme for (m,k)-firm real-time streams is proposed to improve the performance of our prior work, by contributing a delay-aware forwarding candidates selection algorithm for providing restricted redundancy of packets on multipath with bounded delay in case of transmission failure. Each node can utilize the evaluated stream DBP (G_DBP) and L_DBP values as well as the deadline information of packets to dynamically define the forwarding candidate set. Simulation results show that for real-time service, it is possible to achieve both reliability and timeliness in the fault recovery process, which consequently avoids dynamic failure and guarantees meeting the end-to-end QoS requirement.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.1-8
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• 2020

5G 목표 중 하나인 초신뢰성 저지연 통신에 도달하기 위해 멀티액세스 엣지 컴퓨팅 패러다임이 탄생했다. 이 패러다임은 클라우드 컴퓨팅 기술을 네트워크 엣지에 더 가깝게 하며 서비스 지연 시간을 줄이기 위해서는 네트워크 엣지에 있는 여러 Edge Cloud에서 서비스 호스팅된다. 모바일 사용자의 경우 서비스 품질 유지를 위해 서비스를 가장 적합한 Edge Cloud로 마이그레이션하는 것은 중요하고 고이동성 시나리오에서는 서비스 마이그레이션 문제가 더욱 복잡해진다. 고정 이동 경로에서 사용자 이동성과 Edge Cloud 선택에 대한 어떤 영향을 미치는 건지 관찰하는 것이 이 연구의 목표다. Mobility-Aware Service Migration (MASM)은 고이동성 시나리오 동안 라우팅 비용과 서비스 마이그레이션 비용이라는 두 가지 주요 매개변수를 기반으로 서비스 마이그레이션을 최적화하기 위해 제안된다. 제안된 알고리즘을 기존의 그리디 알고리즘과 비교하여 평가한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1296-1306
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• 2015

오늘날 IP 네트워크에서 소모되는 에너지를 줄이기 위해 여러 곳에서 다양한 방법으로 연구되어 왔다. 본 논문은 다양한 에너지 프로파일을 갖는 IP 네트워크에서 에너지를 감소시키는 한 방법을 제안하고, 그 특성을 자세히 분석한다. 에너지 프로파일 기반 OSPF 라우팅 방식을 제안하면서, 경로 설정 시 기존 OSPF 방식의 metric과 네트워크 소자의 에너지 소모량에 가중치를 부여하여, 최대 에너지 절약 효과를 얻기 위해 다양한 경우에 대해서 분석한다. 그 결과 본 논문의 제안 방식은 IP 네트워크의 각 소자에 랜덤한 에너지 프로파일을 적용하면, 입력 라우터의 평균 입력 부하가 0.5일 때 기존의 운영 방식에 비해 67% 정도 에너지를 절약 할 수 있음을 확인한다. 그리고 본 방식의 알고리즘은 최소 에너지 소모가 되도록 라우팅하기 때문에 기존 라우팅 방식에 비해 경로의 홉 수가 다소 증가하고 있지만, 평균 홉 수 증가는 1.4홉 이내로 제한되고 있다. 그리고 본 방식이 실제 IP 네트워크 적용될 때, 에너지 절약 효과가 우수함을 나타낸다.