In this paper, we propose an efficient sequencing technique, namely minimum Row time scheduling (MFTS), to manage variable-Iength message transmissions for single-hop passive starcoupled WDM optical networks. By considering not only the message length but also the state of the receivers and the tuning latency, the proposed protocol can reduce the average delay of the network greatly. This paper also introduces a new channel assignment technique latency minimizing scheduling (LMS), which aims to reduce the scheduling latency. We evaluate the proposed algorithm, using extensive discrete-event simulations, by comparing its performance with shortest job first (SJF) algorithm. We find that significant improvement in average delay could be achieved by MFTS algorithm. By combining the proposed message sequencing technique with the channel selection technique, the performance of the optical network could be further improved.
논리망 구성, 파장할당, 그리고 트래픽 라우팅은 WDM 전송망 구성의 핵심적인 문제들이다. 망 전체 수준의 최적성을 위해서는 이 문제들을 통하여 접근할 필요성이 있으며, 최근 일련의 연구들은 이러한 통합 모형과 해법의 추구 과정으로 볼 수 있다. 그 중에서 Krishnaswamy와 Sivarajan이 제시한 모형은, 통합성과 완비성이 정도로 볼 때, 가장 개선된 것이다. 특히 이 수리모형은, 이전의 비선형모형에 비해, 상대적으로 해법이 용이한 정수선형계획모형이라는 장점을 가지고 있다. 그러나 이 연구는 , 정수조건을 완화한 선형계획문제를 푼 다음 라운딩(Rounding)에 의해 정수해를 구하는 해법을 제시하였다. 이러한 초보적인 해법은 라운딩이 성공적인 경우 최적 품질에 가까운 해를 생성하지만, 일반적으로 다음과 같은 문제들을 갖고 있다. 첫째, 대형 선형문제를 그대로 풂으로써, 매우 긴 계산시간을 요한다. 둘째, 구해진 해가 모형에 반영된 기술적 제약조건들을 만족시키지 못하는 비가능해(infeasible solution) 일 수 있다. 예를 들어 광신호의 감쇠현상을 방지하기 위한 흡(hop)수 제약조건이나, WDM의 필수적 제약인 파장개수의 상한 등이다. 본 연구는 [7]에서 제시한 수리모형에 기반하여, 개선된 해법을 제시하고자 한다. 즉, 훨씬 단축된 시간 안에 모든 제약 조건을 만족하는 해법을 제시한다. 또한, 품질 면에서도 [7]에 제시된 최적해와 대체로 비슷한 수준의 해를 제공할 수 있다.
본 논문은 WDM/TDM 네트워크에서 사용자 요구 트래픽 특성에 따른 광 경로를 설정하기 위한 분산된 광 경로 설정에 관한 연구이다. 본 논문에서는 시간슬롯 기반의 WDM/TDM 네트워크에서 사용자 요구 트래픽 특성을 고려하여 시간슬롯을 효율적으로 제공할 수 있는 대역폭 보장형 시간슬롯 할당(Guaranteed-Bandwidth Time-slot Allocation:GBTA) 알고리즘을 제안하였다. 이를 위해 사용자가 요구하는 트래픽 특성을 ATM 네트워크에서 정의하고 있는 서비스 범주에 적용하여 클래스를 구분하였다. 또한 링크의 이용률을 높이고 블록킹 확률을 최소화하기 위해서, 제안한 GBTA방식을 적용한 분산형 광 경로 설정 프로토콜을 확장하였다. 분산형 광 경로 설정 프로토콜은 광 경로를 설정하기 위해 보다 최근의 정보를 가지고 자원을 예약하는 후방 예약 프로토콜 방식을 사용하였다. 제안된 GBTA 기반의 광 파장 경로 네트워크의 경로 설정 성능을 검증하기 위해서 네트워크 시뮬레이터(NS)를 확장한 DOWTns를 이용하여 성능분석을 수행하였다.
Retrogradation of starch is one of important quality indexes for food based on starch such as rice. Therefore, in this research, possibility of near infrared spectroscopy to determine the degree of the retrogradation was examined. The degree of the retrogradation was indicated as the degree of geratinization analyzed by BAP(-amylase-pullulanase) method. 20 samples which have a wide range of the degree of the retrogradation were prepared and the NIR spectra of the samples were measured in reflectance mode with the NIR Systems 6500. In the correlation plots calculated from the 2nd derivative values of the MSC treated spectra and the degree of the geratinization, the major negative peaks of 1544 nm and 2258 nm, and the major positive peaks of 1460 nm, 1602 nm, 1766 nm and 2136 nm could be observed, indicating that NIR absorption at the positive peak wavelengths became strong while the absorption at the negative peak wavelengths became weak as the degree of the retrogradation increased. Because there is negative correlation between the degree of the retrogradation and the degree of the geratinization. As a result of MLR using the 2nd derivative values of the MSC treated spectra and the degree of the geratinization, good calibration equation which include 2258 nm as the first wavelength and 1764 nm as the second one could be obtained, indicating that NIR spectroscopy has a possibility to detect the retrogradation of starch. In order to find the assignment of the bands observed in the correlation plots, further study may be needed.
Optical Burst Switched (OBS)는 If over WDM 망에서 테라비트 전송을 하기 위한 진보된 기술이다. OBS의 핵심 기술 중 하나는 데이터 버스트(DB : Data Burst)의 경쟁을 막기 위한 채널 스케쥴링 이다. OBS망에서 버스트의 제어패킷(CHP : Control Header Packet)과 데이터 버스트는 시간 간격(Time Gap)을 가지고 전송된다. 버스트 스위치 노드에 CHP가 도착하면 데이터 버스트을 위해 스케줄링 알고리즘을 사용하여 파장/채널(wavelength/channel)과 같은 자원을 예약하여 광전광(O/E/O)변환 없이 데이터 버스트를 전송해준다. 데이터 버스트를 위해 채널 스케줄링 과정에서 버스트간의 경쟁과 시간 간격이 발생되어 자원의 사용율과 버스트 손실 확률이 떨어진다. 기존에 제안된 방법들은 이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 연구가 되어 지고 있다. 본 논문에서는 데이터 할당에서 발생되는 데이터간 간격과 데이터 손실에 중점을 두어 버스트 손실 확률과 자원 사용율을 극대화하기 위하여 버스트의 개방 시간)Release Time)을 이용한 채널 스케줄링 알고리즘 RTUC(Release Time Unscheduled Channel)을 제안한다. 시뮬레이션 결과 기존에 제안된 스케쥴링 알고리즘(LAUC, LAUC-VF)보다 버스트의 생존(Survival)과 효율적인 자원 사용 및 지연에서 개선된 성능을 확인하였다. 하지만, 로드가 적었을 경우 상대적으로 기존의 스케줄링 알고리즘보다 성능저하가 확인되었고, 로드가 증가했을 경우에는 데이터 손실 면에서 우수함을 확인하였다.
본 논문에서는 방송과 통신의 융합을 고려한 고속가입자망의 구현을 위해 비대칭 WDM-EPON을 제안하였다. 이 방식에서는 OLT에서 각 가입자 노드로의 하향 전송에는 WDM (Wavelength Division Multiplexing) 전송방식을 이용함으로써 방송 및 다양한 멀티미디어 서비스를 수용하기 위한 넓은 대역폭을 만족하였다. 반면에 넓은 대역폭이 필요하지 않는 상향전송에는 WDM방식보다는 상대적으로 값이 싼 EPON 전송방식을 채택하였다. 본 논문에서는 물리계층에서의 전송시험 결과를 제시한다. ONU가 홈게이트웨이에 이용되기 위해서는 접속 프로토콜은 홈게이트웨이의 트래픽 형태에 적절해야만 한다. 음성의 경우 시간 지연에 민감한 반면 데이터는 덜 민감하다. 본 논문에서는 가입자망에서 다양한 형태의 데이터를 함께 수용할 수 있는 새로운 동적 대역할당 프로토콜을 제시하였으며 이의 성능을 분석하였다. 시간 지연에 민감한 신호의 성능을 보장하기 위해 최대 사이클 타임을 규정하였으며, 하향 제어신호가 급격히 늘어나는 것을 방지하기 위해 최소 윈도우를 규정하였다. 제안된 EPON 프로토콜이 기존 방식에 비해 가지는 장점들을 시뮬레이션에 의해 보였다.
Infrared multiphoton dissociation (IRMPD) spectra of various protonated 1,2-diaminoethane-water clusters DAE-$H^+-(H_2O)_n$ (n = 1-6) were measured in the wavelength range of 3000-3800 $cm^{-1}$. The IRMPD spectra of the well separated ionic clusters were simulated by the MP2 method employing various basis sets. Comparison of the IRMPD spectra with the theory indicates that each cluster may exist as several low-lying conformers, and the sum spectra of the various conformers reveal almost one to one correspondence between theory and experiment. Free N-H and O-H stretches are observed in the ranges of 3400-3500 and 3600-3800 $cm^{-1}$, respectively. The $O-H{\cdots}N$ and $N-H{\cdots}O$ stretches are, however, observed in the broad region of 3000-3600 $cm^{-1}$. The theoretical calculations on DAE-$H^+-(H_2O)_n$ (n = 1-4) show gradual decrease of the average binding energy between DAE-$H^+$ and $H_2O$ as the cluster size increases, attaining the lowest value of 55 kJ/mol when n = 4. We found a low energy barrier of 21 kJ/mol to the isomerization converting the lowest energy cluster of DAE-$H^+-(H_2O)_n$ to the second lowest one.
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.
지난 10년간 인터넷 트래픽의 기하급수적인 증가는 IP 프로토콜 프레임워크를 가장 중요한 네트워크 기술로 만들었다. 더욱이, 인터넷 서비스는 최선형 서비스 제공 위주에서 인터넷 폰, 비디오 컨퍼런스, 가상 현실, 인터넷 게임과 같은 새로운 형태의 실시간 멀티미디어 서비스들을 QoS보장과 함께 지원하기 위해서 차등화된 서비스 형태로 발전하고 있다. 최근, QoS 보장과 함께 광 대역폭의 요구 해결을 위해 다중 기가비트 파장을 제공하는 WDM 기술이 차세대 광 인터넷 백본망의 중심 기술로 부상하고 있다. WDM 기반의 차세대 광 인터넷 백본망에서 QoS 프레임워크는 QoS 보장형 서비스를 제공하기 위한 핵심 과제 중의 하나이다. 본 논문에서는 IP 서브망과 WDM 광 백본망에서 QoS 프레임워크와 관련된 성능 요구사항을 분석하고, GMPLS 제어 프로토콜을 이용하여 차세대 광 인터넷 백본망을 통해 종단간 QoS를 보장하기 위한 차등화된 광 QoS 서비스 프레임워크를 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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