• 제목/요약/키워드: delay tolerant network

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DTN과 MANET이 혼재된 네트워크 환경에서 신뢰성있는 메시지 전송 기법 (Reliability Message Transmission Scheme for Mixed DTN and MANET Environment)

  • 박종권;이준;홍충선
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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    • pp.375-379
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    • 2010
  • Delay-Disruption Tolerant Network(DTN)는 stored-and-forward를 통한 비대칭 통신을 하며 이러한 통신에 적합한 라우팅을 고려하기 위한 연구가 지속적으로 진행 되고 있다. 이러한 라우팅은 Bundle layer에 스토리지를 두어 종 단간 연결이 끊어지더라도 메시지를 보존 할 수 있으며, 현재 이러한 DTN의 특징을 Mobile Ad-hoc Network(MANET)에 적용하여 노드의 이동성을 보다 다이나믹하게 유지 할 수 있도록 하는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이동성이 잦은 지역에서 메시지를 효과적으로 전송하기 위하여 MANET과 DTN 의 특징이 적용된 네트워크 환경에서 AODV 라우팅 테이블 안에 Score를 두어 경로 재탐색이나 메시지 전송이 반복될 경우 Score 값을 기준으로 보다 우월한 노드를 찾을 수 있게 하였다.

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데이터 운송 중계기를 운용하는 무선 선형 네트워크에서의 전송률 성능 분석 (Network Throughput Analysis of Mechanical Relay Assisted Transmission in Wireless Line Networks)

  • 진현보;민병윤;서정욱;김동구
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권4호
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    • pp.216-227
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    • 2014
  • 데이터-운송 중계기(mechanical relay: McR)는 운송 지연 및 간헐적 접속단절을 반영하는 중계기법 중에 하나다. 기존의 비이동성 중계기법과 달리, 데이터-운송 중계기법은 다양한 종류의 차량 및 교통기반시설의 이동성을 이용하여 근거리의 송수신이 가능하게 하는 점에서 잠재적인 이득이 존재한다. 본 논문에서는 McR을 운용하는 무선 선형 네트워크(wireless line networks: WLN)를 고려하고, 각 사용자간의 다중 홉 무선전송 기법과 데이터-운송 중계기법을 비교하고, 에르고딕 네트워크 전송률의 관점에서 분석한다. 또한 Vehicle SISO(Ve-SISO) 뿐만 아니라 Vehicle SIMO/MISO(Ve-SIMO/MISO)의 경우에 대해서도 McR의 사용을 고려한다. 에르고딕 네트워크 전송률에 대한 실험 결과로부터 McR의 속도, 사용자와 McR의 밀도, 그리고 McR의 사용방식에 따라서 나타나는 트레이드-오프관계를 살펴본다.

IoT 응용을 위한 결함 포용 발행/구독 시스템의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of a Fault-tolerant Publish/Subscribe System for IoT Applications)

  • 배인한
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제24권8호
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    • pp.1101-1113
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    • 2021
  • The rapid growth of sense-and-respond applications and the emerging cloud computing model present a new challenge: providing publish/subscribe middleware as a scalable and elastic cloud service. The publish/subscribe interaction model is a promising solution for scalable data dissemination over wide-area networks. In addition, there have been some work on the publish/subscribe messaging paradigm that guarantees reliability and availability in the face of node and link failures. These publish/subscribe systems are commonly used in information-centric networks and edge-fog-cloud infrastructures for IoT. The IoT has an edge-fog cloud infrastructure to efficiently process massive amounts of sensing data collected from the surrounding environment. In this paper. we propose a quorum-based hierarchical fault-tolerant publish/subscribe systems (QHFPS) to enable reliable delivery of messages in the presence of link and node failures. The QHFPS efficiently distributes IoT messages to the publish/subscribe brokers in fog overlay layers on the basis of proposing extended stepped grid (xS-grid) quorum for providing tolerance when faced with node failures and network partitions. We evaluate the performance of QHFPS in three aspects: number of transmitted Pub/Sub messages, average subscription delay, and subscritpion delivery rate with an analytical model.

Sparse M2M 환경을 위한 DTMNs 라우팅 프로토콜 (Sparse DTMNs routihg protocol for the M2M environment)

  • 왕종수;서두옥
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.11-18
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    • 2014
  • Recently, ICT technology has been evolving towards an M2M (Machine to Machine) environment that allows communication between machine and machine from the communication between person and person, and now the IoT (Internet of Things) technology that connects all things without human intervention is receiving great attention. In such a network environment, the communication network between object and object as well as between person and person, and person and object is available which leads to the sharing of information between all objects, which is the essential technical element for us to move forward to the information service society of the era of future ubiquitous computing. On this paper, the protocol related to DTMNs in a Sparse M2M environment was applied and the improved routing protocol was applied by using the azimuth and density of the moving node in order to support a more efficient network environment to deliver the message between nodes in an M2M environment. This paper intends to verify the continuity of the study related to efficient routing protocols to provide an efficient network environment in the IoT and IoE (Internet of Everything) environment which is as of recently in the spotlight.

모바일 앱을 통한 사용자 참여 기반의 스마트 트래픽 관리 방안 및 시스템 설계 (A Smart Traffic Management Scheme and Its System Design Based on User's Participating with the Mobile Application)

  • 김복순;박춘걸;임형묵;조기환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권8호
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    • pp.674-682
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    • 2013
  • 고속 서비스를 제공해주는 LTE가 상용화됨에 따라 가입자와 트래픽이 증가하여 2차 데이터 폭발 및 사용자 불편이 예상된다. 본 논문에서는 트래픽 증가로 인한 네트워크 부하를 해결하면서도 사용자에게 빠르고 안정적인 서비스를 제공할 수 있는 모바일 앱을 통한 사용자 참여 기반의 스마트 트래픽 관리 방안과 시스템 설계를 제안한다. 제안한 방법은 데이터 사용량과 통신 요금에 절약 욕구가 있는 사용자가 타임 쉬프트를 통하여 파일 공유, SW다운로드와 같은 지연 가능 서비스를 다른 시간대로 이동시켜 피크 트래픽을 줄이고, 비디오 사이즈를 사용자 맞춤형으로 변환하여 대용량 비디오 트래픽을 줄이는 방법이다. 또한 사용자가 주체가 되어 서비스 이용 시간과 비디오 사이즈를 선택할 수 있는 방안과 시스템 설계 및 사용자 시나리오를 제시한다.

수중 무인기의 최적 궤도 이동을 활용하는 계층적 수중 음향 센서 네트워크 구조 (A Hierarchical Underwater Acoustic Sensor Network Architecture Utilizing AUVs' Optimal Trajectory Movements)

  • 웬티탐;윤석훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권12호
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    • pp.1328-1336
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    • 2012
  • 수중 음향통신 환경에서는 지상 RF 통신에 비하여 제한된 대역폭, 높은 페이딩효과, 높은 수중음파 전달지연과 같은 제약이 있다. 본 논문에서는 이러한 수중 음향통신의 제약을 극복하여 효과적인 대규모 수중감시시스템의 구축을 가능케 하는 계층적 네트워크 구조를 제안한다. 제안하는 네트워크구조는 수중센서, 클러스터헤드, 수중/해상 싱크 및 수중무인기를 포함하며, 패킷의 전송성공률을 최대화하고 센서노드의 전력소모를 최소화시키기 위하여 복수의 수중무인기를 이용한 하이브리드 형태의 데이터라우팅을 제공한다. 즉, 클러스터 내부에서 클러스터멤버들은 Tree구조기반 라우팅을 사용하여 클러스터헤드에게 데이터를 전송하며, 궤도 이동을 하는 수중무인기는 클러스터헤드로부터 병합된 센싱데이터를 수집하고 Store-carry-forward 방식으로 싱크노드에게 데이터를 전달한다. 수중무인기의 최장 궤도이동 시간을 최소화하기 위하여 Integer Linear Programming 기반의 알고리즘이 사용된다. 시뮬레이션을 이용한 성능분석을 통하여 제안하는 수중센서네트워크 구조가 기존의 Gradient 기반 라우팅과 Geographical Forwarding 방식에 비해 높은 전송성공율과 낮은 전력소모를 획득할 수 있음을 보인다.

Electricity Cost Minimization for Delay-tolerant Basestation Powered by Heterogeneous Energy Source

  • Deng, Qingyong;Li, Xueming;Li, Zhetao;Liu, Anfeng;Choi, Young-june
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권12호
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    • pp.5712-5728
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    • 2017
  • Recently, there are many studies, that considering green wireless cellular networks, have taken the energy consumption of the base station (BS) into consideration. In this work, we first introduce an energy consumption model of multi-mode sharing BS powered by multiple energy sources including renewable energy, local storage and power grid. Then communication load requests of the BS are transformed to energy demand queues, and battery energy level and worst-case delay constraints are considered into the virtual queue to ensure the network QoS when our objective is to minimize the long term electricity cost of BSs. Lyapunov optimization method is applied to work out the optimization objective without knowing the future information of the communication load, real-time electricity market price and renewable energy availability. Finally, linear programming is used, and the corresponding energy efficient scheduling policy is obtained. The performance analysis of our proposed online algorithm based on real-world traces demonstrates that it can greatly reduce one day's electricity cost of individual BS.

A Novel Resource Allocation Algorithm in Multi-media Heterogeneous Cognitive OFDM System

  • Sun, Dawei;Zheng, Baoyu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권5호
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    • pp.691-708
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    • 2010
  • An important issue of supporting multi-users with diverse quality-of-service (QoS) requirements over wireless networks is how to optimize the systematic scheduling by intelligently utilizing the available network resource while, at the same time, to meet each communication service QoS requirement. In this work, we study the problem of a variety of communication services over multi-media heterogeneous cognitive OFDM system. We first divide the communication services into two parts. Multimedia applications such as broadband voice transmission and real-time video streaming are very delay-sensitive (DS) and need guaranteed throughput. On the other side, services like file transmission and email service are relatively delay tolerant (DT) so varying-rate transmission is acceptable. Then, we formulate the scheduling as a convex optimization problem, and propose low complexity distributed solutions by jointly considering channel assignment, bit allocation, and power allocation. Unlike prior works that do not care computational complexity. Furthermore, we propose the FAASA (Fairness Assured Adaptive Sub-carrier Allocation) algorithm for both DS and DT users, which is a dynamic sub-carrier allocation algorithm in order to maximize throughput while taking into account fairness. We provide extensive simulation results which demonstrate the effectiveness of our proposed schemes.

Performance Analysis of an ATM MUX with a New Space Priority Mechanism under ON-OFF Arrival Processes

  • Bang, Jongho;Ansari, Nirwan;Tekinay, Sirin
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제4권2호
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    • pp.128-135
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    • 2002
  • We propose a new space priority mechanism, and analyze its performance in a single Constant Bit Rate (CBR) server. The arrival process is derived from the superposition of two types of traffics, each in turn results from the superposition of homogeneous ON-OFF sources that can be approximated by means of a two-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP). The buffer mechanism enables the Asynchronous Transfer Mode (ATM) layer to adapt the quality of the cell transfer to the Quality of Service (QoS) requirements and to improve the utilization of network resources. This is achieved by "Selective-Delaying and Pushing-ln"(SDPI) cells according to the class they belong to. The scheme is applicable to schedule delay-tolerant non-real time traffic and delay-sensitive real time traffic. Analytical expressions for various performance parameters and numerical results are obtained. Simulation results in term of cell loss probability conform with our numerical analysis.

Extension of ReInForM Protocol for (m,k)-firm Real-time Streams in Wireless Sensor Networks

  • Li, Bijun;Kim, Ki-Il
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권3호
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    • pp.231-236
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    • 2012
  • For real-time wireless sensor network applications, it is essential to provide different levels of quality of service (QoS) such as reliability, low latency, and fault-tolerant traffic control. To meet these requirements, an (m,k)-firm based real-time routing protocol has been proposed in our prior work, including a novel local transmission status indicator called local DBP (L_DBP). In this paper, a fault recovery scheme for (m,k)-firm real-time streams is proposed to improve the performance of our prior work, by contributing a delay-aware forwarding candidates selection algorithm for providing restricted redundancy of packets on multipath with bounded delay in case of transmission failure. Each node can utilize the evaluated stream DBP (G_DBP) and L_DBP values as well as the deadline information of packets to dynamically define the forwarding candidate set. Simulation results show that for real-time service, it is possible to achieve both reliability and timeliness in the fault recovery process, which consequently avoids dynamic failure and guarantees meeting the end-to-end QoS requirement.