• 제목/요약/키워드: Traffic Congestion Control

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DDoS 공격 가능성 완화를 위한 효율적인 버퍼 관리 기술 (Efficient Buffer Management Scheme for Mitigating Possibility of DDoS Attack)

  • 노희경;강남희
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • DDoS 공격은 분산된 다수의 좀비 시스템들을 이용하여 타겟 시스템이나 네트워크 자원을 고갈시켜 정상적인 서비스를 방해하는 공격이다. 2000년 초 등장된 DDoS 공격은 시간이 갈수록 더욱 진화된 형태로 다양하게 시도되고 있다. 본 논문은 이러한 공격들 중 많은 부분을 차지하고 있는 네트워크 프로토콜의 제어 패킷을 이용한 DDoS 공격들을 탐지하고 공격 가능성을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 시스템은 네트워크 혼잡 제어를 위해 일반적으로 사용되는 버퍼 관리 기술을 응용하여 공격의 상태를 파악하고 대처할 수 있는 방안을 제공한다. 제안하는 시스템은 정확한 DDoS 공격 탐지를 제공하지는 않는다. 하지만 내부 시스템의 과부하 가능성을 최소화하고 공격이 확신 시 될 경우 순간 증가하는 제어 패킷을 폐기하여 DDoS 공격을 완화시킬 수 있다. 또한 순간적 트래픽 양의 증가를 공격 탐지로 오인하는 기존 시스템과 달리 유동적으로 적응할 수 있는 장점도 제공한다.

인프라구조 기반의 이동 애드혹 네트워크를 위한 인터넷 게이트웨이 중심의 링크상태 라우팅 프로토콜 (An Internet Gateway Based Link State Routing for Infrastructure-Based Mobile Ad Hoc Networks)

  • 이성욱;오지충;한충진;김제욱;오훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37B권10호
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    • pp.859-876
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    • 2012
  • 인프라구조 기반의 이동 애드혹 네트워크를 위한 기존의 프로토콜들은 이동성 관리와 라우팅 프로토콜을 분리하여 설계되었을 뿐만 아니라 플러딩을 사용하기 때문에 높은 제어 오버헤드를 발생시킨다. 본 논문에서는 트리기반의 이동성관리 방식을 사용하며 이 과정에서 부수적으로 구축되는 토폴로지 정보를 활용하는 단순하고 효율적인 라우팅 프로토콜을 제시한다. 제안하는 라우팅 프로토콜은 패킷 전송 과정에서 트리를 구성하는 중요 링크에 대한 파손을 발견하는 경우에 토폴로지 정보를 신속히 갱신한다. 이러한 방식으로 이동성 관리와 라우팅 프로토콜은 서로 협력한다. 또한 IG 주위에 트래픽 혼잡을 줄이기 위하여 점진적 경로탐색 방식을 사용하였으며, 제어메시지 전송 신뢰성을 높이고 링크 유효성을 신속히 판단할 수 있도록 유니케스트 기반의 브로드케스트 방식을 사용하였다. 그리고 플러딩을 배제하고 제어메시지 전송의 최적화를 통하여 오버헤드를 크게 줄임으로써 노드의 수가 증가하고 이동성이 높은 경우에도 안정적으로 작동할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션을 통해서 제안하는 프로토콜이 Hybrid 이동성 관리 방식을 사용하는 AODV에 비하여 우수한 성능과 확장성을 갖는다는 것을 입증하였다.

차량속도배열의 누적이동평균(IMA)을 활용한 혼잡예측모형 구축에 관한 연구 (A Study on Forecasting Traffic Congestion Using IMA (Integrated Moving Average) of Speed Sequence Array)

  • 이선하;안우영;강희찬
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권2D호
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    • pp.113-118
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    • 2010
  • 본 연구는 연속류 도로에서 안정교통류를 유지하기 위하여 교통흐름이 불안정한 현상을 감지하기 위한 방안을 제시하였다. 연속류 도로의 안정성이론에 기초하여 안정 교통류의 임계수준을 판단할 수 있는 교통류지표들 간의 관계를 도출하였다. 안정교통류임을 판단할 수 있는 거시적인 교통류 지표들이 다양한 상황에서 적용하기 어려운 점을 감안하여 본 연구에서는 검지기를 통해 측정된 연속차량의 속도배열에 대한 누적이동평균(IMA: Integrated Moving Average)을 사용하여 연속류 도로의 불안정성을 파악하는 모형을 개발하여 혼잡상황이 발생하기 이전에 진입교통량을 감소시키거나 속도제한을 통하여 혼잡을 사전에 예방할 수 있는 모형을 제시하였다. 천안-논산고속도로의 혼잡상황 자료를 바탕으로 분석한 결과 불안정 교통류 상황을 나타내는 안정도 평가지수인 값의 변화추세가 혼잡으로 인한 속도와 점유율 등의 시계열적 변화와 유사한 것으로 분석되었다.

Bi-level program에서 Cournot-Nash게임과 Stackelberg게임의 비교연구 (Comparison between Cournot-Nash and Stackelberg Game in Bi-level Program)

  • 임용택;임강원
    • 대한교통학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.99-106
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    • 2004
  • 본 연구에서는 바이레벨 문제를 풀기 위한 2가지 접근법, 즉 Cournot-Nash 게임과 Stackelbgerg 게임을 서로 비교하기 위한 것으로, 하위문제가 결정적인 통행배정문제(deterministic traffic assignment)인 경우와 확률적 통행배정문제(stochastic traffic assignment)인 경우로 구분하여 분석한다. 바이레벨 프로그램(bi-level program)은 상위문제(upper level program)과 하위 문제(lower level program)로 구성된 수리적인 문제로 상위문제는 목적하는 특정함수를 최적화시키는 형태이며, 하위문제는 통행자의 행태를 반영하는 형태로 구축된다. 기존에 제시된 알고리듬중 바이레벨문제의 대표적인 풀이 알고리듬인 IOA(Iterative Optimization Assignment) 알고리듬과 기종점 통행행렬추정(OD matrix estimation)에 주로 사용되는 IEA(Iterative Estimation Assignment)은 상위문제와 하위문제가 서로 독립적으로 존재하면서 설계변수와 통행량을 서로 주고받는 형태를 갖고 있어 Cournot-Nash 게임형태이다. 이에 반해, 최근에 제시된 민감도분석(Sensitivity analysis)을 기초로 한 알고리듬들은 상위문제에서 결정된 설계변수 변화에 대해 하위문제의 통행량변화를 민감도를 통해 고려하기 때문에 Stackelbeg게임이라고 볼 수 있다. 본 연구에서는 이들 알고리듬들을 비교하는 데 연구의 목적이 있으며, 기존에 제시된 기법과는 다른 좀 더 효율적인 접근법을 제시한다. 예제 교통망을 이용하여 제시된 모형들을 비교해본 결과, 결정적인 통행배정모형을 하위문제로 설정한 경우에는 두가지 접근법 모두 동일한 상위목적함수 값을 보여 우위를 판단할 수 없었지만, 확정적 통행배정모형으로 설정한 경우, Stackelberg게임 접근법이 Cournot-Nash게임 접근법 보다 더 우수함을 확인할 수 있었다.

적응형 정속 주행 시스템에 대한 운전자 신뢰와 도로 혼잡도가 작업부하 및 상황인식에 미치는 효과 (The Effects of Driver's Trust in Adaptive Cruise Control and Traffic Density on Workload and Situation Awareness)

  • 권순찬;이재식
    • 감성과학
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    • 제23권2호
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    • pp.103-120
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    • 2020
  • 본 연구에서는 운전 시뮬레이션을 이용하여 적응형 정속 주행(adaptive cruise control: ACC) 시스템에 대한 운전자의 신뢰 및 도로 혼잡도가 운전자의 작업부하와 상황인식에 미치는 효과를 알아보았다. ACC 시스템에 대한 운전자의 신뢰는 ACC 시스템이 정상 작동하는 조건과 시스템이 오작동하는 조건을 통해 신뢰상승 집단과 신뢰감소 집단으로 구분하였다. 도로 혼잡도는 운전자 차량 주변의 차량 수로 수준을 조작하였다. ACC 시스템에 대한 신뢰와 도로 혼잡도를 달리한 네 가지의 실험 조건 각각에 대해 운전자들의 작업부하와 상황인식을 측정하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 먼저 ACC 시스템에 대한 신뢰감소 집단은 신뢰상승 집단에 비해 이 시스템의 사용으로 인한 운전부담 경감이나 안전운전 확보 등을 포함한 측정 항목 모두에서 시스템에 대한 신뢰 점수가 유의하게 더 낮았다. 둘째, ACC 시스템에 대한 신뢰감소 집단은 신뢰상승 집단에 비해 이차과제에서 더 느린 반응시간을 보였고, 시스템 사용에서의 주관적인 작업부하 수준도 더 높게 평정하였다. 셋째, 이와는 대조적으로 운전자들의 운전상황에 대한 상황인식은 ACC 시스템 신뢰감소 집단이 신뢰상승 집단보다 유의하게 더 우수하였다. 본 연구의 결과들은 ACC 시스템에 대한 신뢰가 운전 중에 수행하는 다양한 정보처리에 영향을 미칠 수 있음을 보였는데, 이것은 자동화된 운전보조 시스템의 설계에서 사용자의 시스템에 대한 신뢰가 중요한 변인으로 고려되어야 한다는 것을 시사한다.

센서네트워크 수명 연장을 위한 에너지 임계값 기반 다단계 Back-Pressure 알고리즘 (A Back-Pressure Algorithm for Lifetime Extension of the Wireless Sensor Networks with Multi-Level Energy Thresholds)

  • 정대인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권12B호
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    • pp.1083-1096
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    • 2008
  • 본 논문에서는 센서네트워크의 수명 연장을 위해 에너지 인지 기반의 경로 제어 방안인 TBP(Threshold based Back-Pressure) 알고리즘을 제안하였다. 센서네트워크 수명 연장을 위해서는 에너지의 고른 소비가 필수적이므로, 라우팅 영역 전체에 걸친 고른 트래픽 분배를 설계목표로 갖는다. TBP 알고리즘은 지역적 트래픽 분배와 라우팅 영역 전체에서의 트래픽 분배를 모두 수행한다. 임계값과 back-pressure 신호가 이 두 가지 스케일의 트래픽 분배 수행을 위해 정의되었다. TBP 알고리즘은 라우팅 영역에 속한 다중경로의 최적 활용을 목적으로 하지만 이를 위해 사용하는 임계값과 back-pressure 신호는 한 흡 범위의 지역적 정보로 정의함으로써 망 규모에 제한받지 않는 확장성을 확보하였다. TBP 알고리즘이 에너지 소비를 분산시키는 효과, 즉 네트워크 수명을 연장하는 효과를 가지고 있음을 다양한 실험을 통하여 확인하였다. 또한, TBP 알고리즘은 엄격한 경로 제어를 기반으로 설계되었음에도 지연 및 전송률 지표에서 개선된 결과를 보였다. 에너지 인지 기반의 경로 제어가 트래픽 혼잡 제어의 효과를 부분적으로 갖고 있음을 보여주는 결과이다.

ATM망에서 ABR 서비스를 위한 혼잡회피 알고리즘의 성능 분석 및 평가 (A Performance Analysis and Evaluation of Congestion Avoidance Algorithm for ABR service over ATM Networks)

  • 하창승;조익성
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.80-91
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    • 2002
  • ATM 네트워크의 목적은 다양한 네트워크의 접속을 지원하는 것이다. ATM 망에서 ABR 서비스는 CBR, VBR에 할당된 전송률을 제외한 나머지를 이용해서 데이터를 전송한다. 오디오 또는 비디오 데이터와 같이 실시간 전송이 필요한 서비스들은 전송지연이 제한되는 CBR이나 VBR 트래픽을 이용하여 제공할 수 있지만, 이런 경우에는 전체 전송률을 효과적으로 사용하지 못하는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 ABR 스위치의 스위치 알고리즘인 ERICA(Explicit Rate Indicate Avoidance) 스위치 방식과 EPRCA(Enhanced Proportional Rate Control Algorithm) 스위치 방식의 성능을 평가하기 위하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션의 평가 기준으로 과도상태와 정상상태에서 각 송신원에서의 전송률(ACR:Allowed Cell Rate)의 변화, 큐 길이, 링크 대역폭 이용률과 전송률의 공평성 여부를 사용하였다. 실험결과 EPRCA 스위치 방식은 ERICA 방식보다 뛰어난 반응 특성을 나타내는 결과를 얻을 수 있었으며, 안정성과 페어웨어 특성은 ERICA 스위치 방식이 EPRCA 스위치 방식보다 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

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Bit-dropping에 의한 Overload Control 방식을 채용한 Packet Voice Multiplexer의 성능 분석에 관한 연구 (Performance Analysis of a Packet Voice Multiplexer Using the Overload Control Strategy by Bit Dropping)

  • 우준석;은종관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.110-122
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    • 1993
  • 음성이 패킷망을 통해 전송될때 각각의 call들에 의해서 발생되는 패킷들은 statistical multiplexer에 의해 다중화 되는데 이때 overload control이 필요하다. Overload control 방식은 음성 traffic을 coding하는 방식과 밀접한 관계가 있으며 그동안 많은 연구가 진행되어 왔다. CCITT에서는 최근에 packetized voice protocol에 대한 권고안 초안인 G.764를 작성하였는데 여기에서 embedded coding을 사용하는 경우에 bit dropping 방식을 사용하면 매우 훌륭하게 overload control을 할 수 있다는 사실을 언급하였다. 이에 따라 본 논문에서는 음성을 embedded ADPCM으로 coding하여 CCITT권고안 G.764에 따라 전송하는 경우에, bit dropping 방식에 따른 overload control 방식을 사용하는 패킷 multiplexer의 성능을 분석하고자 한다. 성능 분석을 위해서는 먼저 multiplexer에 도착하는 중첩된 packet arrival process에서 패킷들의 interarrival time들 간에 존재하는 큰 correlation을 정확히 나타낼 수 있는 수학적인 model이 필요하다. 본 논문에서는 Poisson process나 birth-and-death process에 비해 이들 packet arrival process를 상대적으로 정확히 표현할 수 있는 Makov-modulated Poisson Process(MMPP)를 사용하여 모델링을 하였다.따라서 성능분석은 MMPP/G/1 queueing system에 대한 분석과 비슷하다. 다만 서비스 시간의 분포가 시스템의 상태에 따라 달라지는데 이러한 경우에 대해서는 기존의 논문에서 분석되지 않았다. 성능분석을 통하여 queue에서 서비스를 기다리는 패킷의 수에 대한 분포의 Z-transform을 구하고 이를 이용하여 임의의 시간에서의 queue length와 waiting time의 평균과 표준편차를 구하였다. 이를 통하여 bit dropping 방식에 의한 overload control이 음성의 질을 많이 저하시키지 않으면서도 overload control을 하지 않을 때에 비해 statistical multiplexer에서 훨씬 많은 수의 call을 수용할 수 있도록 하는 효과를 가진다는 사실을 확인 하였다. 또한 패킷이 queue에서 떠난 직후와 임의의 시간에서 구한 queue length와 waiting time의 평균과 표준편차가 매우 비슷하다는 사실을 알 수 있었다. 본 논문에서와 마찬가지로 임의의 시간에서의 분석은 매우 복잡한 경우가 대부분이므로 이러한 사실을 이용하면 매우 간단히 성능분석을 할 수 있을 것이다.

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신호교차로의 차량운행비용 특성을 고려한 경제성분석 모형개발 (A Study on the Development of an Economic Efficiency Model Considering Vehicle Operating Cost Properties of Signalized Intersections)

  • 변은아;김영찬;안소영;고광덕;윤수영
    • 대한교통학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.199-206
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    • 2009
  • 교통시설 투자평가에 대한 경제성 분석과 관련하여 일반적인 예비타당성조사 지침 및 투자평가지침에서 적용하는 차량운행 비용 절감편익 중 유류비 산정 자료는 차량운행시 유류소모량과 주행속도와의 관계만을 고려하여 분석하고 있다. 신호로 인한 정지지체가 발생하지 않는 연속류의 경우 주행속도와 통행시간의 변화로 인한 절감편익에 대한 고려가 가능하나, 실제 신호교차로상에 신호제어로 인해 정지가 발생하는 단속류에 대해서는 정지지체시간감소 및 정지율 개선에 대한 고려가 없어 개선 효과분석의 현실반영이 어렵다. 따라서 기존 연구에 정지지체시간감소에 따른 절감편익을 보완하여 차량운행비산정 모형 관계식을 개발함으로써 신호교차로 특성을 반영한 편익을 분석 할 수 있는 기틀을 만드는 데 본 연구의 목적을 두었다. 공회전시 유류소모량 적용으로 정지지체시간를 고려한 차량운행비용을 재정립하였고, 서산시 가로축 2개에 대한 교통신호체계 최적화사업에 적용하여 기존 모형 적용시와 개발모형 적용시 경제적 편익에 대하여 분석하였다. 도로의 혼잡지역 증가로 교통체계관리의 중요성이 부각되는 가운데 신호연동체계 개선 및 혼잡개선 사업등의 효과분석에 있어 신호교차로 특성을 고려한 경제성 분석의 모형제시를 통해 지체도 개선을 반영한 좀 더 현실적 경제성분석에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

차별화 서비스 망에서 COPS 기반 대역 브로커 설계 및 구현 (An Implementation of Bandwidth Broker Based on COPS for Resource Management in Diffserv Network)

  • 한태만;김동원;정유현;이준화;김상하
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.518-531
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    • 2004
  • 본 논문에서는 차별화 서비스를 지원할 수 있는 테스트 베드 개발 연구를 수행한다. 먼저 인터넷 상의 QoS 보장 모델인 차별화 서비스에 대한 기술을 소개한다. 그리고 FreeBSD 상에서 ALTQ 시 스템을 사용한 차별화 서비스 지원 라우터와 대역 브로커를 설계하고 테스트베드 상에서 검증을 수행한다. 차별화 서비스망에서 QoS를 보장받기 위해서 단말은 항상 대역 브로커와 사전에 SLA를 맺어 놓고, 서비스를 시작할 때 대역 브로커에게 RAR 메시지를 전송한다. 그러면, 정책 서버인 대역 브로커는 자신이 가지고 있는 PIB 정보를 기반으로 각 라우터에게 명령을 내린다. 물론 이때 대역 브로커와 각 라우터 사이의 모든 시그널링 메시지는 IETF에서 제안하고 있는 COPS 프로토콜을 이용해서 주고받게 된다. 차별화 서비스가 지 원되는 테스트베드에서 두 클라이언트가 VOD서버에게 접속해서 비디오 서비스를 받을 때 한 사용자는 EF클래스로 서비스를 받고, 다른 하나는 BE 클래스로 서비스를 받고, 망은 적절한 백그라운드 트래픽을 통해 일 정한 혼잡 상태이다. 이 때 실험 결과에서는 각 수신 단말에서의 성능과 중간 라우터에서의 드롭된 패킷 수를 비교하였다. 그 결과 EF 클래스로 서비스 받는 수신 단말은 처음 RAR에 의해서 할당받은 대역내에서 항상 QoS를 보장받고, BE 클래스는 항상 망 상황에 의존해서 망에 혼잡이 발생하지 않을 때에는 성능이 좋지만 조그만 망에 혼잡이 발생해도 성능이 급격히 떨어짐을 볼 수 있었다.

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