• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제24권8호
• /
• pp.1101-1113
• /
• 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.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제17권1호
• /
• pp.120-128
• /
• 2017

This paper describes a neural stimulation system that employs an inductive coupling link to transfer power and data wirelessly. For the reliable data and power delivery, a self-referenced amplitude-shift keying (ASK) demodulator and a wide-range voltage regulator are suggested and implemented in the proposed stimulator system. The prototype fabricated in 0.35 um BCD process successfully transferred 1.2 Kbps data bi-directionally while supplying 4.5 mW power to internal MCU and stimulation block.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제7권7호
• /
• pp.1585-1609
• /
• 2013

Over recent years, enormous amounts of research in wireless sensor networks (WSNs) have been conducted, due to its multifarious applications such as in environmental monitoring, object tracking, disaster management, manufacturing, monitoring and control. In some of WSN applications dependent the energy-efficient and link reliability are demanded. Hence, this paper presents a routing protocol that considers these two criteria. We propose a new mechanism called Reliable Routing Scheme for Energy-Balanced (RRSEB) to reduce the packets dropped during the data communications. It is based on Swarm Intelligence (SI) using the Ant Colony Optimization (ACO) method. The RRSEB is a self-adaptive method to ensure the high routing reliability in WSNs, if the failures occur due to the movement of the sensor nodes or sensor node's energy depletion. This is done by introducing a new method to create alternative paths together with the data routing obtained during the path discovery stage. The goal of this operation is to update and offer new routing information in order to construct the multiple paths resulting in an increased reliability of the sensor network. From the simulation, we have seen that the proposed method shows better results in terms of packet delivery ratio and energy efficiency.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제31권2호
• /
• pp.226-235
• /
• 1999

Applying digital network technology for advanced nuclear plant requires deterministic communication for tight safety requirements, timely and reliable data delivery for operation-critical and mission-critical characteristics of nuclear plant. Communication protocols, such as IEEE 802/4 Token Bus, IEEE 802/5 Token Ring, FDDI, and ARCnet, which have deterministic communication capability are partially applied to several nuclear power plants. Although digital communication technologies have many advantages, it is necessary to consider the noise immunity from electromagnetic interference (EMI), electrical interference, impulse noise, and heat noise before selecting specific digital network technology for nuclear plant. In this paper, we consider the token frame loss and data frame loss rate due to the link error event, frame size, and link data rate in different protocols, and evaluate the possibility of failure to meet the hard real-time requirement in nuclear plant.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제29권3B호
• /
• pp.349-359
• /
• 2004

그 동안 Mobile-IP환경에서 멀티캐스팅을 지원하기 위한 많은 프로토콜들이 제시되었으나, 기존의 프로토콜들은 비최적 경로로의 데이터 전송, 호스트의 이동 시 데이터의 손실 문제로 인해 멀티캐스트 데이터 전송에 신뢰성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 방법의 문제점들을 고찰해 보고, Mobile IP 네트워크에서 이러한 문제점들을 보완하는 신뢰성 있고 효율적인 새로운 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 호스트의 이동 및 여러 요인으로 발생하는 데이터 손실 문제를 이전 에이전트를 이용한 다양한 방법을 통해 보상받게 되므로 신뢰성 있는 데이터 전송을 할 수 있게 한다. 또한 멀티캐스트 그룹의 환경변화에 따라 본 논문에서 제안된 조건에 부합하는 경우 멀티캐스트 트리에 바로 연결시키는 기능을 수행하여 전송 경로를 최적에 가깝게 설정함으로써 좀더 효율적인 멀티캐스트 서비스가 가능하도록 한다. 이러한 점들은 다양한 환경에서의 시뮬레이션 결과를 통해 확인한 수 있다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.269-276
• /
• 2016

IoT(Internet of Things)는 무선 네트워크를 기반으로 다수의 사물 및 사람들을 연결시킬 수 있다. IoT 환경에서는 수많은 장비들에 데이터를 전달할 수 있는 신뢰성 있는 브로드캐스트가 중요하다. 주변 환경으로부터의 에너지 하베스팅은 지속 가능한 IoT 네트워크를 구성하기 위한 핵심 기술이다. IoT 네트워크에서 신뢰성 있는 브로드캐스트를 위해서는 패킷 손실 및 에너지 부족 문제를 완화해야 한다. 본 논문에서는 다수의 노드들이 존재하는 환경에서 패킷 손실과 에너지 소모를 고려한 에너지 효율적이고 신뢰성 있는 브로드캐스트 방법을 제시한다. 제안 방법을 통해 데이터 복원 확률을 최대 15% 증가시키고 에너지 소모를 최대 17% 감소시킬 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
• /
• 제7권6호
• /
• pp.137-144
• /
• 2018

차량 애드혹 네트워크(VANETs)은 사고 통지, 콘텐츠 사용 등과 같은 다양한 응용프로그램을 제공할 수 있다. 이러한 응용 프로그램은 속성에 따라 관심영역과 수명을 갖는 시공간 데이터를 가지고 있다. 그러나, 관심 영역에 데이터를 전달하는 지오캐스팅 프로토콜은 현재 시간에만 단일 전송을 통해 영역의 모든 차량에 데이터를 제공할 수 있지만, 데이터의 수명시간 동안 해당 영역을 이동하는 차량에는 데이터를 제공할 수 없다. 따라서 우리는 VANET에서 데이터의 수명시간동안 관심 영역의 차량에 데이터를 전송하기 위해 지역적 캐싱 기법을 사용하는 시공간 지오캐스팅 프로토콜을 제안한다. 효율적이고 신뢰성 있는 지역적 캐싱을 위해서, 제안된 프로토콜은 비콘 기반 데이터 공유, 잔여 캐싱 제거 및 거리 기반 캐싱 교환을 사용한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 프로토콜이 기존 프로토콜과 비교하여 보다 안정적이고 효율적인 데이터 전달을 달성하는지를 검증한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제27권1C호
• /
• pp.59-68
• /
• 2002

본 논문에서는 무선 멀티캐스팅에서 이동 호스트가 새로운 기지국으로 이동할 때 발생할 수 있는 몇 가지 문제점들을 제시하고 해결안을 제안한다. 첫째, 이동 호스트가 같은 멀티캐스트 그룹에 참여하는 기지국으로 이동할 때의 문제점은 이동 호스트가 원하는 데이터를 해당 기지국이 이미 삭제한 경우이다. 이를 위해 이전의 기지국에서 필요한 데이터를 재 전송하여야 한다. 그룹에 참여하지 않는 기지국으로 이동시에 현재 기지국은 전송지연을 피하기 위해 주변 기지국들에게 데이터를 사전 전달한다. 그러나 다른 이동 호스트들이 짧은 시간 간격을 두고 연속적으로 이동한다면 현재 기지국은 같은 주변 기지국들에게 중복된 데이터를 재전송 하게된다. 이와 같은 데이터 재전송과 포워딩은 비효율적이고 대역폭의 낭비를 초래한다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기법으로 IES (Information Exchange Scheme)를 제안한다. 제안된 IES에서는 멀티캐스트 그룹에 참여하는 기지국들이 기지국의 위치에 따라 상위 노드에 의해 또는 기지국간에 직접적으로 데이터 수신 정보 교환을 한다. 이와 같은 방법으로 이동 호스트가 같은 멀티캐스트 그룹에 참여하는 기지국으로 이동시에 바로 데이터 수신을 할 수 있다. 또한 IES에서는 주변 기지국들이 사전 전달받은 데이터를 바로 삭제하지 않고 보류함으로써 이동 호스트의 연속적인 이동시에도 중복된 데이터 전송을 피할 수 있다. 시뮬레이션과 분석을 통해 제안된 IES를 평가하였고 그 결과 제안된 기법이 효과적인 기법임을 증명한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제30권11B호
• /
• pp.772-783
• /
• 2005

본 논문에서는 무선 에드혹 네트워크에서 효율적인 데이터 전송을 위한 밀티캐스팅 프로토콜을 제안한다. 기존에 제안된 유무선망에서의 밀티캐스팅 프로토콜들은 이동성에 의한 망의 동적인 변화, 제한된 대역폭, 높은 에러율등의 특성을 지닌 무선 에드혹 네트워크 환경을 고려하지 못하여 이를 그대로 무선 에드혹 망에 적용할 경우 나쁜 성능을 보인다. 이를 해결하기 위하여 에드혹 네트워크 환경을 고려한 멀티캐스팅 프로토콜들이 제안되었다. 그러나 이들 프로토콜 또한 제어메시지 오버헤드와 대역폭의 낭비를 줄이는 동시에 높은 데이터 전달률을 제공하지는 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 이를 개선한 지역 기반 트리를 이용한 멀티캐스팅 프로토콜(RTMA)을 제안한다. 지역 기반 트리를 이용한 멀티캐스팅은 위치 정보를 이용하여 지역을 나누어 지역 별로 트리를 구성한다. 이것은 송신자의 수가 많은 경우에도 제어 메시지의 오버헤드를 줄이는 동시에 효율적인 데이터 전송을 위한 것이다. 또한 이동성에 대처하지 못하는 트리 구조의 특성을 보완하기 위하여 속도정보를 이용하여 이동성이 큰 노드를 경로에서 제외시켜 신뢰성 있는 트리를 구성한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37권8B호
• /
• pp.695-705
• /
• 2012

무선 단말과 자동차 산업의 발전으로 도로 위의 차량들이 데이터 전달의 주체가 되는 차량 애드 혹 네트워크(Vehicular Ad hoc Networks, VANET)에 대한 연구가 활발하다. 차량에 의해 전달되는 데이터는 승객/운전자의 안전 및 교통 혼잡에 영향을 주는 긴급한 정보를 포함하고 있으므로 빠르고 신뢰성 있게 전달되어야 하고, 이를 위한 라우팅 프로토콜은 VANET의 성능에 큰 영향을 미친다. 이에 본 논문에서는 데이터 전달에 참여하는 차량의 이동 방향이 성능이 미치는 영향을 살펴보고, 이를 기반으로 신호등이 있는 도로에서 빠르고 신뢰성 있게 메시지를 전파하기 위해 CBF(Contention-Based Forwarding)를 확장하는 방안을 제안한다. 제안하는 방안은 신호등이 있는 도로에서 메시지 전파의 신뢰성을 높이면서도 전달 차량 간의 위치 관계 변화에 의한 라우팅 루프와 메시지 전달이 중단되는 등의 문제를 발생시키지 않는다. 또한 시뮬레이션을 통하여 제안하는 방안을 적용한 CBF(R-CBF)와 기존 연구 중 메시지 전달의 신뢰성을 향상시키되 메시지 전파 방향과 반대로 이동하는 차량을 전달 차량으로 선택하는 G-SRMB의 성능을 비교하여 R-CBF가 G-SRMB에 비해 메시지 전파 지연 시간을 최대 38% 감소시키고, 불필요한 재전송 없이 동작함을 확인하였다.