• 제목/요약/키워드: Ring Network Structure

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R3: A Lightweight Reactive Ring based Routing Protocol for Wireless Sensor Networks with Mobile Sinks

  • Yu, Sheng;Zhang, Baoxian;Yao, Zheng;Li, Cheng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권12호
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    • pp.5442-5463
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    • 2016
  • Designing efficient routing protocols for a wireless sensor network with mobile sinks (mWSN) is a challenging task since the network topology and data paths change frequently as sink nodes move. In this paper, we design a novel lightweight reactive ring based routing protocol called R3, which removes the need of proactively maintaining data paths to mobile sinks as they move in the network. To achieve high packet delivery ratio and low transmission cost, R3 combines ring based forwarding and trail based forwarding together. To support efficient ring based forwarding, we build a ring based structure for a network in a way such that each node in the network can easily obtain its ring ID and virtual angle information. For this purpose, we artificially create a virtual hole in the central area of the network and accordingly find a shortest cycled path enclosing the hole, which serves as base ring and is used for generating the remaining ring based structure. We accordingly present the detailed design description for R3, which only requires each node to keep very limited routing information. We derive the communication overhead by ring based forwarding. Extensive simulation results show that R3 can achieve high routing performance as compared with existing work.

광링액세스네트워크에서의 파장 라우팅을 위한 프로토콜 설계 (Protocol Design for Wavelength Routing in Optical Ring Access Networks)

  • 이상화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.2382-2392
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    • 2014
  • 본 논문에서는 초고속 광인터넷 구축을 위한 광링액세스네트워크(ORAN: Optical Ring Access Network)의 구조에서 파장 라우팅을 위한 새로운 데이터 프레임 구조를 설계하고 각 필드의 기능을 정의하였다. 또한 IP 패킷의 전송을 위하여 필요한 네트워크의 계층별 구조에 대응하는 프로토콜 스택의 구조를 새로이 제시하여 네트워크 프로토콜을 설계하였다. ORAN의 데이터 전송 및 파장 라우팅에 관한 프로토콜 검증을 위하여 서브망 내의 IP 패킷 전송, 서브망 내의 브로드캐스팅 패킷 전송 그리고 다른 서브망으로의 IP 패킷 전달 과정을 예시를 통하여 보여 주었다. 이 과정에서 라우팅을 위한 파장정보가 인캡슐레이션 되는 프레이밍 과정을 기술하였고 각 단계에서 이루어지는 패킷 스위칭 및 패킷의 전달 과정을 자세히 묘사하였다. 이어서 ORAN의 가입자 노드와 두 링의 제어노드에 대하여 데이터 전송 프로토콜의 송/수신 모듈 구조를 자세히 보여주었다. 링 형태의 광액세스 네트워크 프로토콜은 아직 연구되지 않은 분야이다. 본 논문에서는 파장을 이용한 라우팅이 이루어지도록 ORAN의 패킷 전송 프로토콜을 디자인하였다. 그리고 데모 시나리오를 구성한 망에서의 장시간 전송 테스트에서도 안정적으로 파장 라우팅을 통한 패킷 전송이 이루어졌음을 확인하였다. 따라서 이러한 프로토콜의 검증을 통하여 초고속 인터넷 액세스망 구축 설계의 새로운 해법을 제시하였다.

레이스터 인서션 Backbone 링 네트워크에 관한 연구 (A Design of a Register Insertion Backbone Ring Network)

  • 강철신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.796-804
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    • 1992
  • 본 논문은 레지스터 인서션 링 구조를 사용한 Backbone 네트워크의 디자인에 관하여 연구하였다. 고속의 레지스터 인서션 Backbone 링 네트워크는 적은 비용으로 간단한 모듈라 구조와 Concurrent Communication을 통하여 네트워크간의 빠른 속도의 데이타 통신을 가능케하여 준다. 큰 네트워크를 형성하기 위하여 국부 지역 통신망(근거리 통신망, Local Area Network:LAN)들과 접속되어 있는 브릿지 노드들이 Pint-to-Point로 연결되어 레지스터 인서선 Backbone링을 형성한다. 본 논문에서 제안된 브릿지 노드는 불필요하게 데이타 메시지가 링으로 유입되는 것을 막기 위하여 Local Address Filtering을 하여 Backbone링의 통신량을 현저하게 줄이며, Remote Adress Filtering을 하여 LAN 세그먼트내의 통신량을 감소시키므로 그 성능 특성을 극대화 시킨다. 또한 본 논ㅁ누에서는 네트워크의 Reconfiguration을 쉽게 하기 위하여 자동 학습 기능이 고안되었다. 그리고 Throushput 분석에 의해서 Backbone 링에 사용되는 전송매체의 Bandwidth를 예측하여 설계하는 방법이 연구되었다.

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SYNCHRONIZATION OF UNIDIRECTIONAL RING STRUCTURED IDENTICAL FITZHUGH-NAGUMO NETWORK UNDER IONIC AND EXTERNAL ELECTRICAL STIMULATIONS

  • Ibrahim, Malik Muhammad;Jung, Il Hyo
    • East Asian mathematical journal
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    • 제36권5호
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    • pp.547-554
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    • 2020
  • Synchronization of unidirectional identical FitzHugh-Nagumo systems coupled in a ring structure under ionic and external electrical stimulations is investigated. In this network, each neuron is only connected and transmit signals to its next neuron via synaptic strength called gapjunctions. Adaptive control theory and Lyapunov stability theory are used to propose a unique control scheme with necessary and sufficient conditions which guarantee the synchronization of the neuronal network. Finally, the effectiveness of the proposed scheme is shown through numerical simulations.

Edge Node 간 단일 홉을 갖는 다중링 기반의 광패킷 네트워크 구성 (Architecture of Multiple Ring based Optical Packet Network with Single Hop Between Edge Nodes)

  • 박홍인;이상화;이희상;한치문
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.386-389
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    • 2003
  • This paper proposes the architecture of a multiple ring based optical network with single hop between edge nodes using either the concept of circuit switching or multi-wavelength label. The structure of the multi-wavelength label, be shown through the single wavelength-band and the multiple wavelength-band that can reduce number of ring. To avoid the collision of the optical packets at an outward port, we proposed the dynamic allocation scheme of the outward optical packets based on the fiber do]ay lines(FDLs).

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모바일 환경에서 블루투스 스캐터넷 형성 알고리즘 분석 (Analysis of Bluethooth Scatternet Formation Algorithm over Mobile Networks)

  • 이대봉;장종욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.201-207
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    • 2003
  • 일반적으로 블루투스 기술은 기기들이 한의 중심기기에 7개의 보조기기가 연결된 소형 네트워크를 피코넷 구성하게 하는 통신규약을 의미한다. 스캐터넷은 피코넷과 피코넷 간의 통신으로 이루어져 있다. 스캐터넷의 형태로는 트리와 링 형태가 있다. 그리고 링 형태가 모바일 환경에 더욱 적합하다고 한다. 본 노문은 트리와 링 구조의 성능을 비교 분석하여 어떤 형태가 모바일 환경에 적합한지를 알아보았다. 성능 측정은 단말기들이 빈번하게 추가 삭제되는 모바일 환경에서 스캐터넷 형성 알고리즘을 분석하여 스캐터넷 형성시간을 비교하였다. 실험 결과는 노드 수의 증가에 따라 트리 구조보다는 링 구조가 스캐터넷 형성 시간이 빠르고 시간의 차이의 폭이 넓어졌다.

그리드 데이터베이스에서 링 기반 연결 구조를 이용한 부하 분산 기법 (A Load Balancing Method Using Ring Network Structure in the Grid Database)

  • 장용일;신숭선;박순영;배해영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.1107-1117
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    • 2006
  • 본 논문에서는 복제 데이터 간 링 기반 연결 구조를 이용한 부하 분산 기법을 제안한다. 그리드 데이터베이스에서는 일반적으로 각 노드의 데이터가 처리 성능과 가용성 향상을 위해 서로 다른 위치에 복제되어 저장되고, 사용자 질의는 목적 데이터를 포함하는 노드로 전송된 후 처리된다. 그러나 이러한 환경에서는 작업부하의 불균형으로 인한 성능 저하가 나타날 수 있다. 기존 연구는 노드의 수가 많고 사용자 질의가 유동적으로 변하는 그리드 데이터베이스에는 적용하기 힘들다. 제안 기법은 각각의 동일 복제본이 포함된 노드들을 하나의 링 구조로 연결한다. 노드의 작업 부하가 한계를 넘게 되면, 이후 입력되는 질의의 목적 데이터에 따라 다음 연결 노드로 질의를 전송한다. 그리고 이 노드는 작업 부하가 적어질 때까지 새로운 질의를 입력받지 않는다. 이후, 이전 노드로 메시지를 전송하여 이 노드로 질의가 전달되지 않도록 연결 구조를 변경한다. 제안 기법은 성능평가를 통해 기존 방식에 비해 다수의 노드를 포함하면서 구조가 동적으로 변화하는 환경에서 기존 기법보다 우수한 성능을 보인다.

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Twin-well Non-epitaxial CMOS Substrate에서의 노이즈 분석을 위한 Substrate Resistance 및 Guard-ring 모델링 (A Substrate Resistance and Guard-ring Modeling for Noise Analysis of Twin-well Non-epitaxial CMOS Substrate)

  • 김봉진;정해강;이경호;박홍준
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권4호
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    • pp.32-42
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    • 2007
  • [ $0.35{\mu}m$ ]twin-well non-epitaxial CMOS 공정에서의 substrate noise에 의한 아날로그 회로의 성능 저하를 예측하기 위하여 substrate 저항을 모델링하였다. Substrate 저항 모델 방정식은 P+ guard-ring isolation에 적용되어 측정값과 일치함을 확인하였다. Substrate 저항을 네 가지 형태로 구분하고 각각에 대하여 semi-empirical 모델 방정식을 확립하여, 측정값과 비교하여 rms 오차가 10% 미만이 되었다. 이 substrate 저항 모델을 guard-ring에 의한 isolation 구조에 적용하기 위하여 모델 방정식과 ADS(Advanced Design System) 회로 시뮬레이션에 의한 결과와 Network Analyzer의 측정 결과를 비교하였고, 비교적 잘 일치함을 확인하였다.

건너뜀 이중링크를 갖는 고확장성 CC-NUMA 시스템 (A Highly Scalable CC-NUMA System with Skipped Dual Links)

  • 서효중
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권9호
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    • pp.487-494
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    • 2004
  • 다중 프로세서 시스템을 구성하기 위하여 점유가 발생하는 버스를 채용한 이래로, 상호연결망의 병목현상을 개선하기 위한 노력은 점대점 연결을 이용한 링 구조까지 발전되어 왔다. 상호연결망의 병목 현상은 다중 프로세서 시스템이 프로세서 수에 따른 선형적 성능 개선을 나타내지 못하게 하는 주요 제한 요소로 작용하였으며, 이러한 병목 현상을 개선하기 위한 상호연결망 구성 방법이 다수 연구되어 왔다. 본 논문은 현재 활발히 채용되고 있는 두 개의 점대점 연결을 이용한 링 구조에서 일정 규칙에 기반한 건너뜀 연결을 갖도록 개선하고 트랜잭션의 전송 경로를 정적 알고리즘으로 구현하여, 이중 링크를 가지는 CC-NUMA 시스템의 부하를 균일하게 분배시킴으로써 시스템의 성능과 확장성을 개선시켰다. 실험 결과에 의하면 단일 링크를 이용한 링 구조의 경우, 프로그램의 부하가 커질수록 프로세서의 추가에 따른 특정 링크의 병목 현상이 발생하였고, 시스템의 성능이 저하되었다. 본 논문에서 제시된 건너뜀 연결 구조의 경우, 동일한 대역폭을 가진 반대 방향 이중 링 구조에 비하여 높은 성능과 균등한 부하 분배에 의한 개선된 확장성을 얻을 수 있었고, 반대 방향 이중 링의 경우에 발견되는 부하 편차를 크게 줄일 수 있었다.

MSCC를 이용한 가속기 진공장치 감시 시스템 개발 (Vacuum Gauge Control System Using MSCC for PLS)

  • 윤종철;이태연;황정연;남상훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2169-2171
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    • 2001
  • The vacuum gauge control system has been designed and implemented using multi-serial communication controllers (MSCC) for the 2.5 Gev storage ring at the Pohang Accelerator Laboratory (PAL). There are 20 Balzers vacuum gauges and 17 Granville-Phillips vacuum gauges at the storage ring. A MSCC have two RS485 (max speed 460.8Kbps) field network port, 8 channel serial communication ports (max speed 460.8Kbps) connected to gauge controller for serial communication control. 12 MSCCs are connected to a personal computer (PC) through the RS485 field network. The PC can automatically control the MSCCs by sending set of commands through the network. The commands specify the duration of the MODBUS protocol. Upon receiving a command from a PC running under Windows2000 through the network, the MSCC communicate through the serial output ports to gauge controller. In this paper, we describe control structure and scheme of the vacuum gauge control system.

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