• 제목/요약/키워드: ring networks

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Switched Network로 연결된 Cluster의 MPICH에서 효율적인 MPI_Allgather Algorithm (Effective MPI_Allgather Algorithm in MPICH for Clusters Connected by Switched Networks)

  • 김철환;정유진
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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    • pp.490-493
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    • 2006
  • 본 논문은 Linux Cluster의 MPICH에서 MPI_Allgather Algorithm의 성능을 개선하고 실험을 통해 최대 30%의 성능향상을 증명하였다. MPICH의 기존 버전이 메시지의 크기와 실행 프로세스 수에 따라 Recursive Doubling, Bruck Algorithm, Ring Algorithm을 차등 적용했던 것을, 앞의 Algorithm을 개선하여 Double Bruck Algorithm, Double Ring Algorithm을 제안, 구현하였다.

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메트로 WDM 링 네트워크상에서의 공평성에 관한 연구 (Virtual Output Queue Structure for Fair Uni and Multicasting in Metro WDM Network)

  • 양효식
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제45권2호
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    • pp.55-60
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    • 2008
  • 메트로 네트워크를 위한 패킷 기반의 파장 분할 방식 링 네트워크는 백본 네트워크로의 병목 현상을 줄이기 위하여 많은 연구가 진행되어 왔다. 메트로 네트워크는 망의 특성상 유니캐스트 트래픽과 멀티캐스트 트래픽이 혼재되어있다. 현재까지 제안 링 네트워크에서는 일반적으로 가상 출력 큐를 사용하여 혼재된 트래픽을 처리하고 있다. 본 논문에서는 메트로 링 네트워크에서 가상 출력 큐의 구조에 따른 유니캐스트 트래픽과 멀티캐스트 트래픽의 공평성 문제에 관하여 살펴보고 성능 분석을 수행하였다. 본 논문에서 일반적인 최대 큐 선택 방법이 유니캐스트 트래픽에 비하여 멀티캐스트 트래픽에 우선순위를 부여함에 따라 불공평 문제를 야기함을 보였다. 각각의 다른 가상 출력 큐의 구조를 살펴보고 각각에 대한 성능분석을 통하여 특징을 살펴보았다.

RPR에서 효율적인 대역폭 할당을 위한 유효 노드 수 기반의 새로운 공평 메커니즘 (A New fairness Mechanism based on Number of Effective Nodes providing Efficient Bandwidth Allocation in the Resilient Packet Ring)

  • 이동헌;이재훈
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권5호
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    • pp.641-649
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    • 2005
  • 메트로 망은 기존의 회선 교환 방식인 SONET/SDH 망을 사용하고 있다. 이와 같은 회선 교환 방식의 망은 버스티한 특성을 갖는 인터넷 트래픽 전송에는 비효율적이며, 따라서 메트로 영역 망에서 병목 현상이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 패킷 교환 방식의 IEEE 802.17 RPR (Resilient Packet Ring) 기술이 제안되었다. RPR에서는 망에 접속한 모든 노드들이 링의 전체 대역폭을 공평하게 사용할 수 있도록 하기 위한 공평 메커니즘을 정의한다. 하지만 기존의 공평 메커니즘에서는 한 노드에서 혼잡이 발생하고 그 혼잡이 해결된 후, 사용 가능한 대역폭을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 혼잡이 해결된 후 대역폭을 보다 효율적으로 사용하는 향상된 대역폭 할당 메커니즘을 제안한다. 제안된 메커니즘은 한 노드에서 혼잡이 발생하고 그 혼잡이 해결된 후에는 그 노드가 현재 트래픽을 전송 중인 노드의 수를 예측하고, 현재 사용하지 않고 남아 있는 대역폭을 측정하여 현재 트래픽을 전송 중인 노드들에게 사용 가능한 대역폭을 공평하게 할당해줌으로써 높은 대역폭 이용률을 제공한다.

하드웨어 구현을 기반으로 한 블루투스 스캐터넷 형성 알고리즘 (A Bluetooth Scatternet Formation Algorithm based on Hardware Implementation)

  • 이한욱;고상근
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권3호
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    • pp.314-326
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    • 2004
  • 블루투스는 휴대폰을 비롯한 디지털 디바이스간의 탄력적이고 확장성 있는 무선 ad-hoc 네트워크를 제공할 수 있는 기술로 가능성을 인정받아왔다. 이러한 네트워크가 지원되기 위해서는 블루투스 스캐터넷(Scatternet)은 필수적인 요소이다. 그러므로 블루투스 스캐터넷과 관련되어서 현재까지 다양한 방법론이 제시되고 있다. 하지만 기존의 연구들은 시뮬레이션을 통한 방법론을 제시하는데 그치는 경우가 대부분이며, 스캐터넷의 탄력성과 확장성을 확보하지 못하고 그 복잡성으로 인해 하드웨어 구현에 제약이 있는 경우들이 많다. 본 논문에서는 실제 하드웨어 구현이 용이하고, 스캐터넷의 탄력성과 확장성을 확보할 수 있는 노드 링 스캐터넷(Node Ring Scatternet:NRS) 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 초기 형성과 재형성 부분으로 구성이 되어 있다. 초기 형성과 관련되어 제한적 SEEK/SCAN 알고리즘을 제안하였고, 재형성과 관련되어서는 DIAC 알고리즘과 예약 복구 노드(Reserved Recovery Node) 알고리즘을 제안하였다. 또 실제 시스템 상에서 스캐터넷 알고리즘을 운용하기 위한 SFMP(Scatternet Formation & Management Protocol)을 설계하고, 상용 블루투스 하드웨어로 구현을 하여 20개의 디바이스까지의 스캐터넷 실험을 수행하였다. 실험 결과 기존의 유사 알고리즘에 비해 스캐터넷 형성 시간과 그 확률이 높은 결과를 얻었다.

대역 액세스 망을 연결하는 파장 공유 노드 기반 WDM 메트로 링의 MAC 프로토콜 성능 평가 (Performance Evaluation of the MAC Protocols for WDM Metro Ring with Wavelength-Shared Nodes Connecting Broadband Access Networks)

  • 소원호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권1호
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    • pp.111-120
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    • 2006
  • 본 논문에서는 유무선 통합을 위한 광대역 액세스 망의 연결을 지원하는 파장 분할 다중화 (Wavelength Division Multiplexing; WDM) 메트로(metro) 망을 위한 노드 구조를 제안한다. 또한 노드 구조의 기능과 망 요구 사항을 고려한 매체 접근 제어 (Medium Access Control; MAC) 프로토콜을 제안하고 성능을 비교, 평가한다. 광통신 백본 망과 액세스 망사이의 병목현상을 해결하기 위하여 WDM 서브 캐리어 다중화 기술, 광소자 기술 등을 살펴보고 고비용 자원에 해당하는 파장 채널의 공유를 위한 액세스 노드 구조를 제안한다. 또한 제안된 기능 모델을 이용하여 기존 SS (Source-Stripping) MAC 프로토콜을 분석하고 슬롯 재사용성을 높이기 위한 DS+SS (Destination-Stripping and Source-Stripping)와 DS+IS(Destination-Stripping and Intermediate-Stripping) MAC 프로토콜을 제시한다. 제안된 프로토콜은 다른 파장 그룹의 목적지 노드로 슬롯이 전송되는 경우에 목적지에 따라서 슬롯의 제거를 중간 액세스 노드나 근원지 노드에서 수행한다. 따라서 전송된 슬롯의 불필요한 망 순환을 줄임으로써 슬롯 재사용성이 증가한다. 슬롯 재사용성에 의한 대역 효율성과 노드의 최대 처리율을 예측하기 위하여 수치적 분석을 수행하며 네트워크 시뮬레이션을 통하여 처리율 검증과 전송 지연, 전송 공정성 등의 다양한 성능 파라미터를 기존 프로토콜과 비교 평가한다.

COMNAS : 통신망에 대한 성능분석 도구 (COMNAS : Performance Analysis Tool for Communication Networks)

  • 김명희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.115-124
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    • 1994
  • In this paper, we have developed a performance analysis tool for communication networks called COMNAS. COMNAS analyses the performance of wide area networks such as Korea Educational Network and Korea Research Environment Open Network which include local area networks such as Ethernet and Token Ring. COMNAS consists of model constructor, simulation implementor, output analyzer and user interface. Attributes of communication networks for modeling either have default values or are entered by user as object units, and implementation of simulation is automatically proceeded by user interface. Ouput results obtained by COMNAS are the status of node, link and entire network such as mean message transmission delay, throughput, utilization, and so on, and they can be selectively obtained upon the request of the user.

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케이블 비용을 고려한 링메쉬 구조의 광통신망 설계 (Design of Hierarchical Ring-Mesh Optical Networks Considering Cabling Cost)

  • 한정희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1716-1729
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    • 2010
  • 본 논문에서는 링과 메쉬 구조를 이용한 경제적인 계층형 광통신망 설계 문제를 다룬다. 계층형(hierarchical) 광통신망 설계 문제에서 고려하는 비용 요소는 링 구조의 광통신망 내부(intra-ring) 트래픽 처리를 담당하는 OADM(Optical Add-Drop Multiplexer), 메쉬 구조의 링간(inter-ring) 트래픽 처리를 담당하는 OXC(Optical Cross-Connect) 및 OADM간 케이블 비용 및 OXC간 케이블 비용이다. 이 논문에서 제시하는 계층형 광통신망 설계 문제에서는 OADM 및 OXC의 트래픽 처리 용량과 각 링의 OADM 개수 제약을 고려한다. 이 논문에서는 계층형 광통신망 설계 문제를 정수계획법(integer programming) 모형으로 모델링하며, 링의 대칭성(symmetry)을 부분적으로 제거하는 절단평면(cutting planes)을 개발한다. 또한, 우수한 품질의 해를 적절한 시간동안 찾기 위해 휴리스틱 알고리즘을 개발한다. 모의 실험을 통해 절단평면과 휴리스틱 알고리즘의 성능을 평가한 결과 크기가 작은 문제에 대해서는 이 논문에서 개발한 절단평면을 정수계획법 모형에 추가함으로서 최적해를 구하는 시간을 크게 단축시키며, 크기가 큰 문제에 대해서는 이 논문에서 개발한 휴리스틱 알고리즘이 상용 소프트웨어인 CPLEX가 찾는 휴리스틱 해보다 우수한 해를 발견함을 확인하였다.

WDM 링에서 SONET ADM 수를 최소화하기 위한 트래픽 그루밍 알고리즘 (Traffic Grooming Algorithm for Minimizing the Number of SONET ADMs in WDM Ring Networks)

  • 노선식;윤승진;김영천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5B호
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    • pp.956-965
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    • 2000
  • 본 논문에서는 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing: WDM) 기법을 이용한 링 구조의 고속 광전송망에서 망 구성 비용의 주요 요소인 SONET ADM의 수를 줄이기 위한 효율적인 트래픽 그루밍 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 송신지와 수신지간의 연결을 조합하여 최대의 완전 연결-링을 구성하는 연결-링 구성 알고리즘과 하나의 파장에 되도록 많은 노드를 수용할 수 있도록 그룹화하는 연결-링 그루밍 알고리즘으로 구성되었다. 이들 알고리즘은 불규칙하고 다양한 트래픽 및 망 상황을 고려하여 단방향과 양방향 링 모두에 적용될 수 있도록 하였으며, 연결-링 구성 단계에서는 절단 기법을 이용하여 공백을 최소활할 수 있도록 하였다. 또한 양방향 WDM 링에서는 트랙픽에 방향성이 존재하기 때문에 이를 고려한 방향 전환을 고려함으로써 w보다 효율적인 완전 연결-링 구성이 가능하였다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위하여 다양한 망 상황 및 트래픽 요구사항에 대하여 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘이 다양한 트래픽 상황에서 기존의 알고리즘보다 SONET ADM 수를 줄일 수 있음을 보였다.

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WDM/SCM-FTTH 가입자망에서 효율적인 대역할당을 위한 프로토콜 (Simple Protocol for Dynamic Bandwidth Allocation in WDM/SCM-FTTH Access Network)

  • 조충건;박혁규;김영철;강동국;안계현;김영천
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.73-76
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    • 2003
  • The capacity of backbone networks has largely kept pace with the tremendous of growth of Internet traffic. But there has been little progress in the access networks. In this paper, we introduce the access network that is able to offers high bandwidth and its simple protocol. The network architecture is basically multiple ring and use WDM(Wavelength Division Multiplexing), SCM (SubCarrier Multiplexing), and static WADM (Wavelenth Add/Drop Multiplexer) for simplicity, low cost, and offering high bandwidth.

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전광 WDM 링 통신망에서 수요집적 및 광파장 경로설정 (Traffic Grooming and Wavelength Routing for All Optical WDM-Ring Network)

  • 윤문길
    • 한국경영과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.33-44
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    • 2001
  • In this paper, we address a problem of traffic grooming and wavelength routing in all optical WDM ring networks. Given a traffic demand for each node pair, we should aggregate the traffic onto lightpaths between pairs of nodes to transport the demand, and set up the routing path for each lightpath with minimum number of wavelengths to be assigned to lightpaths. In this paper, we formulate our problem as a mixed Integer Programming model. Owing to the problem complexity, it is hard to find an optimal solution for our problem. hence, we develop a heuristic algorithm to solve our problem efficiently. From the computational experiments, we can find the proposed heuristic is very satisfactory in both the computation time and the solution quality generated.

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