대도시 고밀도 도시철도에서는 상습 열차운행 지연과 혼잡으로 승객의 불편과 불만이 커지고 있다. 도시철도는 열차운행의 비정규성과 수요의 불확정성 등 지역간 철도와는 다른 특성을 가지고 있다. 도시철도 운영회사에서는 실적자료를 기반으로 열차운행품질과 혼잡도와 같은 서비스품질을 집계하여 관리하고 있다. 그러나 수요와 승객행태에 따라 열차운행이 동적으로 변하는 특성을 가지고 있어 실제 느끼는 서비스품질을 표현하기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 승객 관점에서의 서비스품질을 계량화하고, 도시철도에서 수요에 따른 정차시분 및 열차운행상태의 동적변화를 예측할 수 있는 시뮬레이션 방법과 지연/혼잡 해소방안에 대한 실제 사례를 기반으로 운행서비스품질의 변화를 예측할 수 있는 방법론을 제시한다.
현재 네트워크에서는 호스트가 다중의 액세스 포인트를 통해 인터넷에 접속될 수 있는 경우를 빈번하게 발견할 수 있다. 본 논문에서는 하나의 사용자 플로우가 사용할 수 있는 가용대역폭을 높이기 위해 이들 다중 인터페이스로의 경로에 효율적으로 부하를 분산하는 방안을 제안하였다. 이를 위해 멀티호밍을 지원하는 새로운 연결기반 전송 계층 프로토콜 표준인 SCTP(Stream Control Transmission protocol)가 다중 인터페이스로 부하를 분산하도록 확장하였고, 이를 LS(Load Sharing) 모드 서비스라 명명하였다. LS 모드 서비스는 흐름 제어와 흔잡 제어를 분리하였으며, 혼잡 윈도우에 비례하여 각 인터페이스 경로에 데이타를 분배한다. 또한, 특정 경로에서의 손실이 다른 경로에 미치는 영향을 최소화하기 위해 중복적인 패킷 재전송을 하도록 하였으며, SACK이 순서대로 도착하지 않는 경우에도 수신자 윈도우를 제대로 파악할 수 있는 방안을 제안하였다. 이로 인해 LS 모드 서비스는 다중 인터페이스를 사용함으로 인해 발생하는 부작용을 최소화하는 동시에 가용대역폭 향상을 위한 효율적인 부하 분산을 한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방안이 경로 간 대역폭 차이에 관계없이 두 경로에서 가용한 대역폭의 합에 가까운 작업량을 달성함을 볼 수 있었다 또한 지연이 투 배까지 되는 경로를 사용할 때에도 단일 경로 사용에 비해 20%의 성능향상을 가져올 수 있음을 보았다.
RFID 환경에서 근접한 거리에 위치한 리더들이 동시에 동일 채널 또는 인접 채널을 사용할 경우 리더들 간 간섭을 일으키게 되는데 이를 리더 충돌이라 한다. 리더 충돌로 인해 리더의 명령이 태그에게 전송되지 않거나, 리더에 대해 태그가 응답할 수 없게 된다. 리더 충돌을 줄이기 위해 리더 충돌 방지 기법에 관한 연구가 이루어지고 있으며, ETSI에서는 다중 채널 환경에서 Listen-Before-Talk(LBT) 방식을 제안하고 있다. 그러나 이 방식에서는 채널 상황에 대한 고려 없이 채널을 임의로 선택하고, 채널 호핑을 수행한다. 또한, 채널을 점유하기 위해 여러 리더가 기다리는 경우 동시에 채널 상태를 확인하게 되어 리더 충돌을 효과적으로 줄이지 못한다. 본 논문에서는 다중 채널 환경을 고려한 LBT 방식을 기반으로 하되, 위 단점들을 보안한 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 채널 센싱 랜덤 백오프를 사용하고, 효율적인 채널 호핑을 위해 채널 혼잡을 추정하는 기법을 제안하여 채널 호핑 여부를 판단한다. OPNET시뮬레이터를 통해 희소 리더 환경 및 밀집 리더 환경에서 제안하는 알고리즘의 우수성을 확인하고 검증한다.
스마트 단말(스마트폰, 태블릿 PC 등)들의 수가 증가함에 따라, 사용자들 간의 멀티미디어 콘텐츠 공유도 증가하고 있다. 스마트 단말 사용자들은 사용자 간 멀티미디어 콘텐츠 전송을 위해서 개별 앱들을 사용하고 있다. 하지만, WiFi나 3G에 연결되어 있는 단말들은 NAT(Network Address Translator)를 사용해 인터넷에 연결되기 때문에 단말 간의 직접적인 연결이 불가능하다. 이와 같은 한계를 극복하기 위해서, 본 논문에서는 추가적으로 서버를 활용하지 않고 거리의 제약이 없도록 푸시 서비스 기반의 파일 전송 기법을 제안하고 있다. 두 번째로, 수신 단말의 링크 대역폭을 기반으로 송신 단말의 전송량을 조절하는 혼잡 제어 기법을 제안하고 있다. 세 번째로, 서로 다른 대역폭을 가진 송신자들을 위해 대역폭 인지 기반 전송 기법을 제안하고 있다. 마지막으로 본 논문에서는 앱을 구현하고 스마트 단말을 이용해 실험을 수행함으로써, 제안하는 기법의 성능을 검증하였다.
새롭게 제안된 전송 계층 프로토콜인 SCTP(Stream Control Transmission Protocol)는 두 개 이상의 IP 주소를 갖는 멀티호밍(multi-homing) 환경에서 기존의 TCP(Transmission Control Protocol)보다 성능이 향상되는 것으로 알려져 있다. 하지만 현재 주로 사용되고 있는 컴퓨터는 한 개의 IP 주소를 갖는 싱글홈드(single-homed) 환경이다. 본 연구에서는 패킷 손실이 있는 싱글홈드 환경에서, SCTP의 평균 전송 시간이 TCP의 그것보다 우수한 가를 알아보기 위해, 대역폭, 지연 시간 및 패킷 손실률을 라우터에서 조절하는 실제 테스트베드 환경을 구축하여 실험하였다. SCTP와 TCP의 평균 전송 시간을 측정하기 위해 C 언어를 이용하여 서버 및 클라이언트 애플리케이션을 작성하였다. 실험 결과, 싱글홈드 환경에서 SCTP는 TCP 보다 전송 시간이 짧을 때도 있었지만, 대부분의 경우에 있어서 TCP의 전송 시간이 SCTP 보다 짧았다. 그 이유는 SCTP가 TCP에 비해 전송 중 타임아웃으로 인해 전송이 멈추거나, SACK의 폭주로 인해 데이터 전송이 지연되는 경우가 발생하기 때문인 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 현재 구현된 SCTP 모듈을 사용하거나 또는 새로운 SCTP 모듈을 개발하는 데 있어서 정교한 성능 튜닝이 필요함을 보여주고 있다.
무선네트워크에서 TCP버전을 통해 프로토콜을 적용하여 양방향의 노드가 중복된 응답으로 데이터가 순서에서 벗어나 손실됨을 분석하고, 개선된 비율제어 알고리즘으로 성능 처리율을 연구한다. TCP 대역폭에서 트래픽 패킷 재전송 형태를 취하면서 노드사이의 혼잡이 발생 할 경우 프로토콜과 알고리즘을 적용하였다. 또 대역폭 시스템 클라이언트 수 및 연속파일 전송 간의 평균 유휴시간을 조정함으로써 경쟁 레벨을 생성하여 다중패킷 손실에 대한 빠른 재전송 및 복구를 효율적으로 수행한다. 본 논문은 연결효율이 증가함으로서 손실이 줄어들며, 비율 기반 하에 윈도우 크기를 적절하게 조절하는 슬라이딩 윈도우 흐름제어를 이용해 손실율을 줄여서 혼잡제어 성능을 개선한다.
자기유사성 TCP 네트워크에서 양방향 트래픽 경로를 통해 동일한 종단 노드 쌍 사이에 전송하는 무선네트워크에서 TCP 성능을 높이는 것이 중요하다. 무선링크에서 두개 또는 그이상의 TCP 연결로부터 생긴 트래픽 제약 패턴 사항을 MPEC 비디오 제어에 다중시간 간격 혼잡제어로 적용한다. TCP 업데이트 변수로 TCP를 확장하여 함수 호출 형태로도 수행하고, 또 RTT가 결정한 피드백 루프의 한계를 넘어서는 정보의 형태로 조정하는 LTS 모듈과 TCP를 연계시키는 방법을 연구한다. TCP 처리율에서 LTS 구성요소 없는 TCP 처리율의 비율을 비교 측정하여 메타컨트롤에 의해 공정성을 입증하고, RTT가 증가하면 피드백에 전달하는 혼잡제어 연결의 수가 증가되어 성능이 개선됨을 나타낸다.
The delay due to congestion has recently attracted widespread attention with the analysis of over-all operation at the port. But, the complexity of the situation is evident in view of the large number of factors which impinge on the considerable end. Queueing theory is applicable to a large scale transportation system which is associated with arrivals of vessels in a large port. The attempt of this paper is to make an extensive analysis of the port transport system and its economic implications from the viewpoint that port is one of the physical distribution facilities and a kind of queueing system which includes ships and cargoes as port customer. By analyzing the real data on the Port of Pusan, it is known that this port can be represented as a set of multi-channel with identical setof Poisson arrival and Erlang service time, and also it is confirmed that the following formula is suitable to calculate the mean delay in this port, namely, $W_4={\frac{\rho}{\lambda(1-\rho)} {\frac{e_N(\rho{\cdot}N)}{D_{N-1}(\rho{\cdot}N)}$ where, ${\lambda}$: mean arrival rate $\mu$: mean servicing rate; N: number of servicing channel; ${\rho}$: utillization rate (${\lambda}/N{\mu}$) $e_N$: the Poisson function Coming to grips with the essentials of the cost of delay due to congestion, a simple ship journey cost model is adopted and the operating profit sensitivity to variation in port time is examined, and for purpose of a future development for port princing service the marginal cost is approximately calculated on the basis of queueing theory.
Community Wireless Networks define the next generation wireless services. Multimedia usages for financial services over community Wireless LAN (WLAN) based mesh networks require link stability. Several new services are being proposed for multimedia over WLANs. Portable Internet Services are implemented by several wireless carriers to proliferate their customer base. However, these services are still expensive and require a central telecom/wireless carrier whose monopoly and preference defines the availability of new services. Our research project identifies the usage of these critical services in public places over the financial services backbone architecture to provide efficient easy-to-use and economical services to their customers and merchants without being dependent on the central wireless carrier. The user connects to the network using his regular WLAN NIC using the Mesh Router/Bridge interconnectivity and obtains the needed multimedia and financial services from the ATM-AP Gateway, In our proposed scenario, the ATN AP-MR use AODV protocol and MR-MC is based on 802.11g/a/b IEEE standard. We use multi path routing protocols for reducing the congestion over a particular route. We demonstrate the results of our simulations and test-bed outcome to evaluate link failure rate and oversubscription factors to eliminate network congestion and non-availability of the critical financial services.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제3권1호
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pp.5-25
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2009
In recent years the popularity of multi-hop wireless networks has been growing. Its flexible topology and abundant routing path enables many types of applications. However, the lack of a centralized controller often makes it difficult to design a reliable service in multi-hop wireless networks. While packet routing has been the center of attention for decades, recent research focuses on data discovery such as file sharing in multi-hop wireless networks. Although there are many peer-to-peer lookup (P2P-lookup) schemes for wired networks, they have inherent limitations for multi-hop wireless networks. First, a wired P2P-lookup builds a search structure on the overlay network and disregards the underlying topology. Second, the performance guarantee often relies on specific topology models such as random graphs, which do not apply to multi-hop wireless networks. Past studies on wireless P2P-lookup either combined existing solutions with known routing algorithms or proposed tree-based routing, which is prone to traffic congestion. In this paper, we present two wireless P2P-lookup schemes that strictly build a topology-dependent structure. We first propose the Ring Interval Graph Search (RIGS) that constructs a DHT only through direct connections between the nodes. We then propose the ValleyWalk, a loosely-structured scheme that requires simple local hints for query routing. Packet-level simulations showed that RIGS can find the target with near-shortest search length and ValleyWalk can find the target with near-shortest search length when there is at least 5% object replication. We also provide an analytic bound on the search length of ValleyWalk.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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