원활한 교통의 흐름은 현대 사회에서 매우 중요한 요소이며, 교통체증은 환경 및 경제 등 다양한 형태로 문제를 초래했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 인공지능을 활용한 지능형교통체계(Intelligent Transport System)가 주목받고 있다. 본 논문에서는 강화학습 기법을 활용하여 교차로 각 방향의 차량과 보행자를 동시에 고려하여 교통의 흐름을 원활하게 하면서 동시에 불만족도를 낮출 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘을 적용한 교차로 신호체계 시뮬레이션 결과, 기존의 고정형 신호체계에 비해 차량·보행자의 불만족도를 상당히 낮출 수 있으며, 교차로의 교차하는 도로의 수가 많을수록 성능의 차이가 증가함을 확인하였다.
기존의 단대단 혼잡제어는 단순히 중복된 ACK 신호를 이용하여 혼잡을 처리하며 일반적으로 혼잡을 제어하는데 시간이 많이 소요된다. 이러한 메커니즘은 혼잡발생시에 TCP의 혼잡 윈도의의 크기가 동기화 되는 현상을 피할 수 없으며, 더욱이 RTT가 증가될 경우 중복된 ACK 패킷을 받기 전에 혼잡이 사라지거나 받기 전까지 전송되는 패킷으로 인해서 정확한 혼잡제어를 할 수 없다. 최근에 이러한 단대단 혼잡제어의 문제점을 개선하는 다양한 AQM(Active Queue Management)를 소개되고 있으며, 기본적으로 RED의 혼잡 제어 메커니즘을 사용한다. 본 논문에서는 우선 다양한 전송률과 혼잡에 반응하는 흐름(TCP)과 반응하지 않는 흐름(UDP)을 갖는 트래픽 상에서 RED, CHOKe, FRED 그리고 SRED등과 같은 AQM의 효과를 평가한다. 특히, CHOKe 메커니즘의 경우 혼잡에 반응하지 않는 흐름이 증가 할 경우 공평성이 떨어지는 단점을 갖는다. 따라서, 본 논문에서는 UDP 트래픽으로 부터 TCP 트래픽을 보호하기 위해 UPD 트래픽과 TCP 트래픽을 두개의 독립된 논리적인 큐에서 서로 다른 CHOKe 메커니즘으로 처리하는 이중 큐 CHOKe 메커니즘을 제안한다. 각 흐름의 정보를 유지하기 위해 LRURED에서 제안한 부분상태 정보(Partial state information)를 이용하여 트래픽 유형별로 구별하고 격리하여 보다 효율적인 혼잡제어를 제시한다.
In this paper, we extend the multiple time scale control framework to window-based congestion control, in particular, TCP This is performed by interfacing TCP with a large tine scale control nodule which adjusts the aggressiveness of bandwidth consumption behavior exhibited by TCP as a function of "large time scale" network state. i.e., conformation that exceeds the horizon of the feedback loop as determined by RTT Our contribution is threefold. First, we define a modular extension of TCP-a function call with a simple interface-that applies to various flavors of TCP-e.g., Tahoe, Reno, Vegas and show that it significantly improves performance. Second, we show that multiple time scale TCP endows the underlying feedback control with preactivity by bridging the uncertainty gap associated with reactive controls which is exacerbated by the high delay-bandwidth product in broadband wide area networks. Third, we investigate the influence of three traffic control dimensions-tracking ability, connection duration, and fairness-on performance. Performance evaluation of multiple time scale TCP is facilitated by a simulation bench-mark environment which is based on physical modeling of self-similar traffic.
최근 인터넷의 발전으로 디지털 오디오 및 비디오와 같은 멀티미디어 스트림에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 멀티미디어 스트리밍을 UDP로 전송할 경우 TCP와 같은 혼잡제어를 수행하지 않기 때문에 동일한 전송경로의 TCP 트래픽 궁핍을 일으켜 혼잡붕괴 및 막대한 전송지연을 초래한다. 이러한 문제점으로 인하여 실시간 멀티미디어 스트림의 전송지연과 혼잡제어를 위한 새로운 전송기법과 프로토콜에 대한 다각적인 연구가 수행되고 있다. TCP 친화적 혼잡제어 기법은 크게 일반적인 혼잡윈도우 관리기능을 이용하는 윈도우 기반 혼잡제어와 TCP 모델링 방정식 등을 이용하여 전송율을 직접 조절하는 율 기반 혼잡제어로 나눌 수 있다. 본 논문은 윈도우 기반과 율 기반을 복합적으로 다룬 하이브리드형 TCP-friendly 혼잡제어 기법에서 Square-root 혼잡회피 알고리즘을 제안하였으며, NS를 사용하여 제안한 TEAR의 성능을 실험하였다. 실험을 통하여 제안한 기법의 적용으로 TEAR의 안정성을 개선할 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 전송 율 기반 흐름과 혼잡 제어를 이용한 종단 간 네트워크 시스템을 통한 양방향 TCP 연결의 성능을 개선한다. TCP 패킷과 승인에 의해 버퍼를 공유하는 것은 ACK 압축이라는 결과를 초래하며, ACK 프레임 압축은 소스가 집단적으로 도착할 때 승인하며 불공정성과 처리 율 감소를 초래한다. 양방향 트래픽 때문에 발생한 처리 율 감소는 중요하다. 적절한 윈도의 크기를 가진 대칭적인 연결인 경우에서 연결의 효율은 2.0Mbps, 5.0Mbps, 7.5Mbps 세 가지 레벨의 백그라운드 트래픽에 대해서 약 20%정도의 성능이 개선된다. 반면에 지터의 처리율은 소스 노드와 목적 노드 사이에 왕복 지연 시간이 적기 때문에 약 50%정도 감소되는 것을 알 수 있다. 또한 처리 율 곡선이 2.5Mbps, 5Mbps, 7,5Mbps 백그라운드 트래픽에 대한 TCP 혼잡 회피를 위해 제안된 전송 율 기반 알고리즘에 의해 개선되어짐을 알 수 있다.
In line with the continued growth of car ownership, the traffic problems in central area of metropoles such as Seoul would become increasingly degraded. comparing with most western cities, the problems in Seoul are characterized by the improportionately high rates of intersection delay, station congestion, traffic accidents caused by weaving conflicts and pedestrian congestion. It is caused by the lack of flexibility I street network, which is prerequisite for upholding the efficacy of traffic management and control, resulted from the simplicity of network graph in terms of connectivity, street density and distribution by width. This pattern has been resulted from the prolonged policy pursuing the street-widening of the nagging bottleneck in such a short period since the 1950s, comparing that most western cities had undergone over several centuries an age of horse-and-vehicle transportation. In order to improve the expected traffic problems in central area over the coming periods of motorization, it is imperative to restructure the street network in Central Seoul so that the efficacy of traffic management and control may be operative. Based upon the long-range planning the street network should be restructured by stages so that cenral traffic may be controled by one-way operation and most through-traffic be detoured around fringe area.
It has well known that the congestion of traffic and it's distribution. There are very important problems in the traffic control systems. In this paper, we will purpose an ITFS(Intelligent Traffic Forecasting System) which can determine the car classes and transport them to ITS(Intelligent Traffic control System). The system will be used the Inductive Loop Detector(ILD)and the Fuzzy logic and shown the effectiveness by the computer simulation.
본 논문에서는 TCP 흐름제어 기법을 전제로 하여, 가까운 미래에 발생할 가능성이 있는 인터넷 입구에서의 혼잡을 미리 예측함으로써 TCP 흐름제어의 효과를 배가시킬 수 있는 QR-AQM이라는 버퍼관리 기법을 제안한다. QR-AQM 버퍼관리기법은 라우터로 전송되어 오는 단위시간당 TCP 흐름량을 추정하여 이를 이용함으로써 RED기법과 같이 평균버퍼 수위에만 의존하는 조기혼잡제어기법에 비해 미래에 네트워크에 일어날 혼잡에 보다 민첩하게 대처 할 수 있다. 모의 실험을 통한 성능 검증결과 인터넷 입구에서 OR-AQM 기법은 Adaptive RED 기법과 비교하여 간단한 변수의 설정만으로 버퍼를 목적한 수준으로 유지함이 가능함으로, 다양한 응용프로그램의 요구에 맞추어 직관적이고 쉽게 최적의 버퍼수위를 설정할 수 있다. 또한 QR-AQM 기법은 시간에 따른 버퍼수위의 변화가 목적한 버퍼수위를 기준으로 작은 변동폭을 유지함으로써, 패킷들이 라우터의 버퍼를 지나면서 겪게되는 지연시간의 등락현상을 효과적으로 억제할 수 있음을 확인하였다.
In the last decade, substantial progress has been achieved in intelligent traffic control technologies to overcome consistent difficulties of traffic congestion and its adverse effect on smart cities. Edge computing is one such advanced progress facilitating real-time data transmission among vehicles and roadside units to mitigate congestion. An edge computing-based deep reinforcement learning system is demonstrated in this study that appropriately designs a multiobjective reward function for optimizing different objectives. The system seeks to overcome the challenge of evaluating actions with a simple numerical reward. The selection of reward functions has a significant impact on agents' ability to acquire the ideal behavior for managing multiple traffic signals in a large-scale road network. To ascertain effective reward functions, the agent is trained withusing the proximal policy optimization method in several deep neural network models, including the state-of-the-art transformer network. The system is verified using both hypothetical scenarios and real-world traffic maps. The comprehensive simulation outcomes demonstrate the potency of the suggested reward functions.
무선 센서 네트워크에서 트래픽과 혼잡제어는 처리율과 QoS (Quality of Service)를 결정하는 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 디지털 콘텐츠 스트리밍 서비스를 위한 전송율 우선순위 기반의 트래픽 제어 기법을 제안한다. 제안된 기법에서 전송율 우선순위는 버스트 시간과 크기에 따른 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽에 의해 결정된다. 전송율 기반 우선순위는 지연을 줄이고 신뢰성을 향상시킴으로서 스트림이 요청될 때 트래픽이 효율적으로 제어되게 된다. 트래픽 제어는 트래픽 탐지 과정, 트래픽 공지, 그리고 트래픽 제어 조절 과정을 거쳐 스트리밍 서비스가 차별화 되도록 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 CCF (Congestion Control and Fairness)기법, WCA (Weight-based Clustering Algorithm)기법에 비해서 전송지연, 패킷손실, 그리고 처리율에 대한 성능이 효율적임을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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