As energy harvesting communication systems emerge, there is a need for transmission schemes that dynamically adapt to the energy harvesting process. In this paper, after exhibiting a finite-horizon online throughput-maximizing scheduling problem formulation and the structure of its optimal solution within a dynamic programming formulation, a low complexity online scheduling policy is proposed. The policy exploits the existence of thresholds for choosing rate and power levels as a function of stored energy, harvest state and time until the end of the horizon. The policy, which is based on computing an expected threshold, performs close to optimal on a wide range of example energy harvest patterns. Moreover, it achieves higher throughput values for a given delay, than throughput-optimal online policies developed based on infinite-horizon formulations in recent literature. The solution is extended to include ergodic time-varying (fading) channels, and a corresponding low complexity policy is proposed and evaluated for this case as well.
Full-mesh IPSec tunnels pass through a black ("unsecure") network (B-NET) to any red ("secure") networks (RNETs). These are needed in military environments, because they enable dynamically changing R-NETs to be reached from a BNET. A dynamically reconfiguring security policy database (SPD) is very difficult to manage, since the R-NETs are mobile. This paper proposes advertisement process technologies in association with the tunnel gateway's protocol that sends 'hello' and 'prefix advertisement (ADV)' packets periodically to a multicast IP address to solve mobility and security issues. We focus on the tunnel gateway's security policy (SP) adaptation protocol that enables R-NETs to adapt to mobile environments and allows them to renew services rapidly soon after their redeployment. The prefix ADV process enables tunnel gateways to gather information associated with the dynamic changes of prefixes and the tunnel gateway's status (that is, 'down'/restart). Finally, we observe two different types of performance results. First, we explore the effects of different levels of R-NET movements on SP adaptation latency. Next, we derive the other SP adaptation latency. This can suffer from dynamic deployments of tunnel gateways, during which the protocol data traffic associated with the prefix ADV protocol data unit is expected to be severe, especially when a certain tunnel gateway restarts.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.10
no.10
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pp.4848-4863
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2016
The explosive wireless data service requirement accompanied with carbon dioxide emission and consumption of traditional energy has put pressure on both industria and academia. Wireless networks powered with the uneven and intermittent generated renewable energy have been widely researched and lead to a new research paradigm called green communication. In this paper, we comprehensively consider the total generated renewable energy, QoS requirement and channel quality, then propose a utility based renewable energy allocation policy. The utility here means the satisfaction degree of users with a certain amount allocated renewable energy. The energy allocation problem is formulated as a constraint optimization problem and a heuristic algorithm with low complexity is derived to solve the raised problem. Numerical results show that the renewable energy allocation policy is applicable not only to soft QoS, but also to hard QoS and best effort QoS. When the renewable energy is very scarce, only users with good channel quality can achieve allocated energy.
As the computer-based electronic processing of financial transactions become more and more popular in financial areas, the need for more efficient and secure infrastructure has been increased. This Paper addresses the current status and Policy issues in building such infrastructure for electronic financial transactions in Korea. We examine our financial computer networks, electronic payment and clearing systems, standardization, and related laws, comparing with those in United States, Japan, and European countries and suggest policy recommendation in each area.
Traffic management is a highly beneficial mechanism for satisfying quality-of-service requirements and overcoming the resource scarcity problems in networks. This paper introduces an optimal connection admission control mechanism to decrease the packet loss ratio and end-to-end delay in cognitive radio sensor networks (CRSNs). This mechanism admits data flows based on the value of information sent by the sensor nodes, the network state, and the estimated required resources of the data flows. The number of required channels of each data flow is estimated using a proposed formula that is inspired by a graph coloring approach. The proposed admission control mechanism is formulated as a semi-Markov decision process and a linear programming problem is derived to obtain the optimal admission control policy for obtaining the maximum reward. Simulation results demonstrate that the proposed mechanism outperforms a recently proposed admission control mechanism in CRSNs.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.7
no.2
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pp.234-252
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2013
Due to the uncertain of connections in Delay Tolerant Networks (DTNs), most routing algorithms in DTNs need nodes to forward the message to others based on the opportunistic contact. The contact is related with the beaconing rate. In particular, nodes have more chances to encounter with each other with bigger beaconing rate, but more energy will be used. On the other hand, if the nodes forward the message to every node all the time, the efficiency of the routing algorithm is better, but it needs more energy, too. This paper tries to exploit the optimal beaconing rate and forwarding rate when the total energy is constraint. First, a theoretical framework is proposed, which can be used to evaluate the performance with different forwarding rate and beaconing rate. Then, this paper formulates a joint optimization problem based on the framework. Through Pontryagin's Maximal Principle, this paper obtains the optimal policy and proves that both the optimal forwarding and beaconing rates conform to threshold form. Simulation results show the accuracy of the theoretical framework. Extensive numerical results show that the optimal policy obtained in this paper is the best.
Access networks connected in B3G networks provide its property network service. Hence, though mobile users may utilize only a network service from an access network, they can also use variety of network services from several access networks for their service satisfaction. To support heterogeneous changeable network service in access networks, the mobile terminal must implement heterogeneous system techniques so that it is able to change the network service by ISHO (Inter-System Handover) In this paper, we present the ISHO condition by the policy-based framework in B3G networks. Also, we propose an ISHO scheme to control network resources for the QoS management of a mobile session between UMTS and WLAN access networks. To support the QoS management, the proposed scheme is that it will be implemented before the resource exhaustion occurs to effect network performances.
In this paper, we proposed security management architecture that combines programmable network technology and policy based network management technology to manage efficiently heterogeneous security systems. By using proposed security management architecture, a security administrator can manage heterogeneous security systems using security policy, which is automatically translated into a programmable security policy and executed on programmable middleware of security system. In addition, programmable middleware that has the features of programmable network can reduce excessive management traffic. We showed that the programmable middleware could reduce the load of management traffic by comparing processing time between the proposed architecture and PBNM architecture.
International Journal of Computer Science & Network Security
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v.23
no.1
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pp.153-163
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2023
This study is situated in the context of intelligent transport systems, where in-vehicle devices assist drivers to avoid accidents and therefore improve road safety. The vehicles present in a given area form an ad' hoc network of vehicles called vehicular ad' hoc network. In this type of network, the nodes are mobile vehicles and the messages exchanged are messages to warn about obstacles that may hinder the correct driving. Node mobilities make it impossible for inter-node communication to be end-to-end. Recognizing this characteristic has led to delay-tolerant vehicular networks. Embedded devices have small buffers (memory) to hold messages that a node needs to transmit when no other node is within its visibility range for transmission. The performance of a vehicular delay-tolerant network is closely tied to the successful management of the nodes' transit buffer. In this paper, we propose a message transit buffer management model for nodes in vehicular delay tolerant networks. This model consists in setting up, on the one hand, a policy of dropping messages from the buffer when the buffer is full and must receive a new message. This drop policy is based on the concept of intermediate node to destination, queues and priority class of service. It is also based on the properties of the message (size, weight, number of hops, number of replications, remaining time-to-live, etc.). On the other hand, the model defines the policy for selecting the message to be transmitted. The proposed model was evaluated with the ONE opportunistic network simulator based on a 4000m x 4000m area of downtown Bouaké in Côte d'Ivoire. The map data were imported using the Open Street Map tool. The results obtained show that our model improves the delivery ratio of security alert messages, reduces their delivery delay and network overload compared to the existing model. This improvement in communication within a network of vehicles can contribute to the improvement of road safety.
Kim, Tae-yong;Kwon, Tae-woong;Lee, Jun;Lee, Youn-su;Song, Jung-suk
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.30
no.6
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pp.1087-1101
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2020
Various security devices are used to protect internal networks and valuable information from rapidly evolving cyber attacks. Firewall, which is the most commonly used security device, tries to prevent malicious attacks based on a text-based filtering rule (i.e., access control policy), by allowing or blocking access to communicate between inside and outside environments. However, in order to protect a valuable internal network from large networks, it has no choice but to increase the number of access control policy. Moreover, the text-based policy requires time-consuming and labor cost to analyze various types of vulnerabilities in firewall. To solve these problems, this paper proposes a 3D-based hierarchical visualization method, for intuitive analysis and management of access control policy. In particular, by providing a drill-down user interface through hierarchical architecture, Can support the access policy analysis for not only comprehensive understanding of large-scale networks, but also sophisticated investigation of anomalies. Finally, we implement the proposed system architecture's to verify the practicality and validity of the hierarchical visualization methodology, and then attempt to identify the applicability of firewall data analysis in the real-world network environment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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