• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권10호
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• pp.5058-5077
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• 2019

Traditional regenerating codes are designed to tolerate node failures with optimal bandwidth overhead. However, there are many types of partial failures inside the node, such as latent sector failures. Recently, proposed regenerating codes can also repair intra-node failures with node-level redundancy but incur significant bandwidth and I/O overhead. In this paper, we construct a new scheme of regenerating codes, called IR-RBT codes, which employs intra-node redundancy to tolerate intra-node failures and serve as the help data for other nodes during the repair operation. We propose 2 algorithms for assigning the intra-node redundancy and RBT-Helpers according to the failure probability of each node, which can flexibly adjust the helping relationship between nodes to address changes in the actual situation. We demonstrate that the IR-RBT codes improve the bandwidth and I/O efficiency during intra-node failure repair over traditional regenerating codes but sacrifice the storage efficiency.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.1890-1910
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• 2013

Routing overlay offers an ideal methodology to improve the end-to-end communication performance by deriving a backup path for any node pair. This paper focuses on a challenging issue of selecting a proper backup path to bypass the failures on the default path with high probability for any node pair. For existing backup path selection approaches, our trace-driven evaluation results demonstrate that the backup and default paths for any node pair overlap with high probability and hence usually fail simultaneously. Consequently, such approaches fail to derive a robust backup path that can take over in the presence of failure on the default path. In this paper, we propose a three-phase RBPS approach to identify a proper and robust backup path. It utilizes the traceroute probing approach to obtain the fine-grained topology information, and systematically employs the grid quorum system and the Bloom filter to reduce the resulting communication overhead. Two criteria, delay and fault-tolerant ability on average, of the backup path are proposed to evaluate the performance of our RBPS approach. Extensive trace-driven evaluations show that the fault-tolerant ability of the backup path can be improved by about 60%, while the delay gain ratio concentrated at 14% after replacing existing approaches with ours. Consequently, our approach can derive a more robust and available backup path for any node pair than existing approaches. This is more important than finding a backup path with the lowest delay compared to the default path for any node pair.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.65-70
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• 2020

무선 센서 네트워크에서 데이터 패킷은 싱크 노드 방향으로 전송되기 때문에 싱크 노드에 가까운 센서 노드들은 데이터 트래픽이 증가한다. 이러한 문제로 인하여 데이터 패킷은 전송 지연되거나 손실될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 half rotation antenna를 사용하는 방법을 제안한다. half rotation antenna를 사용함으로써 데이터 패킷의 전송 지연을 감소시킬 수 있었다. 또한 BRN(backup receiver node)를 사용하여 센서 노드들의 에너지를 효율적으로 소모할 수 있었고, 네트워크 전체 수명을 증가시키는 효과를 볼 수 있었다. 제안하는 방법은 RI-MAC 프로토콜과 성능 분석을 하였으며, 기존의 RI-MAC 프로토콜에 비해 에너지 소모 및 지연에 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.855-857
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• 2011

In this paper, we proposed EEAR(Efficient Energy Alternative Routing). This is a method of selecting a backup node for path routing management. When some node disconnection on the path routing, using pre-selected backup node provides immediately recover the path recovery. When selecting a Step-Parents node on the path management, the node' s energy level and distance information are cared in context-awareness. This not only increased the system' s capacity cost effectively, but also reduce transmission power entire nodes consume energy. As a result, each node could efficiently management and improves the life time for mobile host and extends system coverage.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.5156-5161
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• 2013

분산 공간 데이터 스트림 처리에서는 분산 노드의 활용도를 높이고 고장이 발생한 경우 신속하게 시스템을 복구하기 위해 하위 노드에서 처리된 튜플에 대해 상위 노드로 데이터를 백업한다. 그러나 데이터의 유입량이 증가하고 노드의 연산 결과를 다수의 하위 노드들과 공유할 때 튜플 처리가 지연되면 상위 노드의 삭제 지연으로 인해 백업 데이터의 손실을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 노드들의 데이터 유입량과 하위 노드의 연산 처리율을 분석하고 적응적 업스트림 백업 방법을 적용하여 노드의 평균 부하율을 감소시키고, 노드 연산 결과의 공유에 따른 데이터 손실을 최소화하는 방법을 제안한다. 그리고 실험에서는 제안 기법을 통해 데이터 손실을 방지하고, 노드 모니터링에 소요되는 CPU 사용률을 평균 20% 감소시키는 결과를 나타낸다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권4호
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• pp.339-350
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 센서 노드의 한정된 배터리 자원은 네트워크 수명에 직접적인 영향을 끼친다. 따라서 불필요한 전력 소모를 줄이기 위해, 많은 경우 최소한의 센서 노드만을 활성 모드로 유지하고 나머지는 휴면 모드로 유지한다. 그러나 이러한 경우, 예상하지 못한 결함으로 인해 센서 노드가 감지 및 전송 기능을 수행하지 못하게 되면 네트워크 서비스를 안정적으로 제공할 수가 없다. 따라서 센서노드의 결함에도 불구하고 감지수준을 일정하게 유지하는 것은 신뢰성 있는 감지환경을 제공하는 데 있어 매우 중요하다. 본 논문에서는 센서 노드의 결함으로 인한 감지수준 저하의 문제를 효과적으로 극복하기 위해 FCP(Fault-tolerant Coverage Preserving) 기법을 제안한다. FCP 기법에서는 각 활성 노드에 대해 백업 노드 집합을 미리 선정하여, 활성 노드의 결함 시 결함 노드를 대신하도록 한다. 성능 평가 결과, FCP 기법이 기존 결함 허용 기법들에 비해 평균 87.2% 향상된 감지범위 보존 성능을 보일 뿐 아니라, 추가 백업 노드 수와 추가 제어 메시지 전송량 측면에서도 각각 평균 57.6%, 평균 99.5% 향상된 효율성을 제공함을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제40권5호
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• pp.613-623
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• 2018

The instability of operational channels on cognitive radio networks (CRNs), which is due to the stochastic behavior of primary users (PUs), has increased the complexity of the design of the optimal routing criterion (ORC) in CRNs. The exploitation of available opportunities in CRNs, such as the channel diversity, as well as alternative routes provided by the intermediate nodes belonging to routes (internal backup routes) in the route-cost (or weight) determination, complicate the ORC design. In this paper, to cover the channel diversity, the CRN is modeled as a multigraph in which the weight of each edge is determined according to the behavior of PU senders and the protection of PU receivers. Then, an ORC for CRNs, which is referred to as the stability probability of communication between the source node and the destination node (SPC_SD), is proposed. SPC_SD, which is based on the obtained model, internal backup routes, and probability theory, calculates the precise probability of communication stability between the source and destination. The performance evaluation is conducted using simulations, and the results show that the end-to-end performance improved significantly.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권2C호
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• pp.131-142
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• 2002

ATM 네트워크에서 오류가 발생한 VP를 복원하기 위한 자가치료(Self-healing) 알고리즘을 제안한다. 자가 복구 알고리즘 중 가장 많이 사용되고 있는 백업 VP 방법을 응용하였다. 기존 알고리즘의 문제점으로는 백업 VP에 장애가 발생하였을때 장애를 복구 할 수 있는 경우가 발생한다. 이러한 문제점을 보완하기 위해서 클래스별로 QoS를 보장하는 백업 VP 설정 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 노드 쌍의 등급에 대한 분리 경로그룹인 알고리즘-1과 CASE별 별도의 백업 VP를 적용한 알고리즘-2로 나누어 제안하였으며 이 들을 모의 통신망을 통해 적용, 서비스의 복구 성능을 비교, 분석, 고찰 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1371-1379
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• 2009

본 논문에서는 모바일 노드들의 움직임이 심한 MANET 환경에서 데이터의 전송을 보다 안정적이고 신뢰성 있게 하기 위해 소스 목적지 간의 다중 경로를 찾는 새로운 방법을 제시하고자 한다. 새로운 다중경로 라우팅은 먼저 AODV에 기반을 두어 주경로를 설정하고 주경로로 설정된 노드는 보조경로 탐색에 참여하지 못하도록 하여 주경로와 보조경로를 노드 비 겹침(disjoint)하게 형성한다. 또한 주경로가 설정된 후 바로 데이터 전송을 시작하고 데이터 전송이 되고 있는 중에 백그라운드로 보조경로 탐색을 실행하여 경로 탐색 시에 발생하는 데이터 전송의 지연을 주경로 탐색 시에만 발생하도록 한다. 주경로와 보조경로 중 하나의 경로가 단절되면 즉시 다른 경로로 데이터 전송을 하게 되고 단절된 경로는 경로유지를 통해 다시 노드 비 겹침 경로를 찾는다. Qualnet 기반 시뮬레이션을 수행한 결과, 제안한 라우팅 프로토콜을 사용한 경우 주경로가 단절되었을 때 62.5%정도 보조경로가 존재하여 보조경로를 통한 지연 없는 데이터 전송을 하며, AODV, AODV-Local Repair에 비해 패킷 전송률이 2~3%향상되고, 종단 간 지연시간이 10%정도 줄어든다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1313-1329
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• 2015

MANET 환경에서 빈번한 경로 단절은 반복된 경로 탐색으로 인해 제어 패킷 오버헤드와 패킷 손실을 증가시킨다. AODV-I는 event driven방식을 이용하여 주기적인 Hello 메시지를 제거함으로써 AODV의 성능을 개선하였다. Hello 메시지와 달리 각 이벤트마다 전송되는 인터럽트 메시지는 이웃노드의 상태를 알 수 있어 링크 단절을 탐지 및 예측도 할 수 있다. 따라서 AODV-I의 성능은 각 인터럽트 메시지 종류에 따라 처리 절차를 추가함으로써 더욱 개선될 수 있고, 또한 AODV의 단일경로로 인한 문제를 백업 경로기법을 추가하여 개선하는 것도 가능하다. 본 연구에서는 경로 탐색 수와 전송 지연을 줄이기 위해 개선된 백업 경로방식과 인터럽트 메시지 방식을 결합한 AODV-IB를 제안한다. AODV-IB는 각 인터럽트 메시지마다 링크 단절 예측과 탐지에 대한 처리 절차를 추가하여 AODV-I를 개선한다. 또한 추가적인 제어 패킷 없이 지연을 최소화하도록 개선한 백업 경로 방식도 구현한다. QualNet 5.0을 사용하여 구현한 시뮬레이션 결과는 AODV-I에 비해 제안하는 AODV-IB가 더 좋은 성능을 나타낸다.