WDM 방송망에서 수신기의 상태 정보를 이용한 멀티캐스트 스케줄링 알고리즘의 설계 및 성능평가

진교홍,Jin, Kyo-Hong 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.9 No.6

본 논문에서는 WDM 단일홉 Broadcast-and-select망에서 멀티캐스트 서비스를 지원하기 위한 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. 기존의 멀티캐스트 스케줄링 알고리즘들은 고정된 송신기와 튜닝이 가능한 수신기에 대하여 멀티캐스트 서비스의 지연시간을 줄이기 위해 멀티캐스트 그룹을 어떻게 적절한 서브그룹으로 나눌 것인가에 대한 것이었다. 이러한 알고리즘들은 송신측의 파장으로 튜닝되어 바로 수신할 준비가 되어 있는 노드들에 대하여 이루어졌기 때문에 수신측의 상태정보를 이용할 수 없었으며, 모든 수신노드의 튜닝지연으로 인해 전체적인 지연시간이 길어지게 되었다. 따라서 본 논문에서는 튜닝이 가능한 송신기와 수신기의 상태정보, 그리고 메시지 전송시간과 튜닝지연시간을 이용하여 서브그룹을 나누는 H_EAR과 PGM 두 알고리즘을 제안하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 알고리즘의 성능이 기존의 멀티캐스트 스케줄링 알고리즘에 비하여 지연시간과 서브 그룹수의 측면에서 우수함을 보였다. In this paper, new multicast scheduling algorithms are proposed for the WDM single-hop broadcast-and-select networks. The existing multicast scheduling algorithms are focused on the partitioning a multicast group into several subgroups to reduce the delay time of each receiver. These partitioning algorithms are grouping method of the receivers already tuned to the transmitter's wavelength. However, these algorithms ignore the state of receivers, which leads to increase the number of subgroups and the delay time. Therefore, 1 propose two new multicast scheduling algorithms called H_EAR and PGM that partition a multicast group to subgroups using the tunable transmitter, state information of receivers, and pseudo group concept. The performance of proposed algorithms are evaluated through the computer simulation. They show the better performance comparing with the existing multicast scheduling algorithm.

A Medium Access Control Protocol for Sensor Data in Powerline Communications

진교홍,최평석,박무훈,Jin, Kyo-Hong,Choi, Pyung-Suk,Park, Mu-Hun The Korea Institute of Information and Commucation 2006 한국정보통신학회논문지 Vol.10 No.2

홈네트워킹을 위한 데이터통신 기법으로 전력선통신 방식에 대한 수요가 증가되고 있다. 한편, 지능형 홈 서비스 중에서 집안의 현관, 창문, 가스밸브 등에 센서노드를 부착하여 침입이나 가스누출 시 댁내 사용자에게 비상상황을 알려주기 위한 홈 안전서비스의 활용이 가장 높을 것으로 예상되고 있다. 센서 노드의 전원문제를 해결하기 위한 방안으로 전력선통신방식을 활용하는 것을 고려 해볼 수 있는데, 일반적으로 센서정보는 음성이나 화상정보보다는 낮은 우선순위를 가진다. 이에 따라 댁내 안전에 문제가 발생하였을 경우 센서데이터가 즉각적으로 전달되지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이에 따라 본 논문에서는 긴급한 센서 데이터를 전력선통신방식을 활용하여 즉각적으로 전송될 수 있는 HomePlug1.0 기반의 MAC 프로토콜을 제안하고 성능을 분석하였다. With the ever increasing demand for data communication methods, powerline communication has become in interesting alternative method for data communication in home networking. For the purpose of home safety, several sensors will be installed at door, windows, gas alarm, etc. When considering home networking, the sensor data as well as other types of data should be supported in powerline communication. Usually the sensor data do not have priority over isochronous traffics (voice, video traffic), but in the case of urgent situation at home, the data of sensor being aware of the situation should be transmitted earlier than others. The objective in this paper is to develop a method for supporting an urgent data in home networking using powerline communication. We propose a modified algorithm of HomePlug 1.0 and show the results of computer simulation.

WDM 기반 단일 홉 구조에서 광 물리매체 액세스 제어 프로토콜의 구비요건 분석

진교홍(Jin. Kyo-Hong) 동의대학교 정보통신연구소 2001 정보통신연구지 Vol.1 No.-

This paper describes the mechanism of existing several WDM(Wavelength Division Multiplexing)-based MAC(medium Access Control) protocols, which shows their characteristics and analyzes the requirements for the MAC protocol in the Optical Internet environments. The requirements lists are supporting variable-length parkets and priority service among network nodes, supporting instant scalability coping with growing IP traffics, simplicity of algorithm, quantity of hardware per node, high throughput and fast access time, etc.. And the existing MAC protocols are analyzed with the proposed requirement lists.

유무선 복합망에서 Acknowledgement 패킷의 분할을 통한 프로토콜의 성능향상 기법

진교홍 ( Kyo Hong Jin ) 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지 Vol.9 No.1

본 논문은 최근 급속히 증가되고 있는 무선 인터넷에서 발생되는 짧은 TCP 트래픽 응용 서비스의 성능을 향상시키기 위하여, TCP 프로토콜의 폭주제어 알고리즘을 보완하는 응답패킷 분할 기법(SPACK)을 제안하였다. 유선통신 환경과는 달리 무선통신 환경에서는 높은 비트 오류율로 인하여 TCP 프로토콜의 폭주제어 알고리즘이 오동작을 일으키게 된다. 이로 인하여 TCP 프로토콜의 성능은 급격히 저하되어 전체적인 인터넷 서비스의 성능이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 무선통신환경에서 TCP 프로토콜의 성능을 개선시키기 위해 기지국에서 응답패킷을 분할하여 전달하는 SPACK 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였으며, 그 결과 기존의 TCP 프로토콜에 비하여 SPACK을 이용하는 경우 더 높은 성능이 발휘됨을 확인하였다. In this paper, in order to improve the performance of TCP short traffic application services in wireless Internet environments, the Split-ACKs (SPACK) scheme is proposed. In wireless networks, unlike wired networks, packet losses will occur more often due to high bit error rates. Therefore, each packet loss over wireless lints results in congestion control procedure of TCP being invoked at the source. This causes severe end-to-end Performance degradation of TCP. In this paper, to alleviate the TCP Performance, the SPACK method, split acknowledgement Packets in the base station, is proposed. Using computer simulation, the performance of TCP using SPACK is analysed and shows better performance than traditional TCP Protocol.

WDM방송망에서 새로운 멀티캐스트 스케줄링 알고리즘의 설계 및 성능평가

진교홍(Kyo-Hong Jin) 동의대학교 정보통신연구소 2002 정보통신연구지 Vol.2 No.-

In this paper, new multicast scheduling algorithms are proposed for the WDM single-hop broadcast-and-select networks. The existing multicast scheduling algorithms are focused on the partitioning a multicast group into several subgroups to reduce the delay time of each receivers. These partitioning algorithms are grouping method of the receivers already tuned to the transmitters wavelength. However, these algorithms ignore the state of receivers, which leads to increase the number of subgroups and the delay time. Therefore, we propose two new multicast scheduling algorithms called H_EAR and PGM that partition a multicast group to subgroups using the tunable transmitter, state information of receivers, and pseudo group concept. The performance of proposed algorithms are evaluated through the computer simulation. They show the better performance comparing with the existing multicast algorithms.

Multicast Group Partitioning Method Applicable to CDN in WDM Network

진교홍(Kyo-Hong Jin) 동의대학교 정보통신연구소 2002 정보통신연구지 Vol.3 No.-

Content delivery network (CDN) is a mechanism to deliver multimedia content to end users on behalf of web content providers. Provider's content is distributed from content server to a set of delivery platforms located at Internet service providers (ISPS) through the CDN in order to realize better performance and availability than the system of centralized provider's servers. Multicasting the multimedia content usually requires broader bandwidth than unicasting service and accordingly WDM broadcast network has been highly recommended for the infrastructure network of CDN. Although the WDM broadcast network easily supports the multicast service, multicast partitioning problem must be resolved to reduce the receiver's waiting time and the number of transmission. In this paper, we propose methods for partitioning a multicast group into smaller subgroups and for scheduling a separate transmission for each of these subgroups. The proposed algorithms reduce the workload of content server and also decrease the receivers' waiting time by using the previous status of receivers.

계층적 구조의 WSN 환경에서 에너지 효율적인 라우팅 알고리즘의 시뮬레이션 연구

강문경,진교홍,Kang, Moon-Kyoung,Jin, Kyo-Hong 한국정보통신학회 2009 한국정보통신학회논문지 Vol.13 No.8

무선센서 네트워크 환경에서 활용될 수 있는 계층구조 라우팅 프로토콜은 망상의 노드들이 물리적으로 가까운 위치에 존재하더라도 경로는 계층적으로 제공되어 데이터 전달에 많은 홉 수가 소요된다. 또한, Node Failure와 Association Error가 발생했을 때도 관리용 메시지의 발생으로 추가적인 에너지를 소모한다. 본 논문에서는 이러한 경로 배정 시 발생되는 비효율성을 개선하고 싱크(Sink) 주위 노드의 에너지 소모율을 줄일 수 있는 경로 배정 알고리즘인 SHP(Shortest Hop Routing)의 성능을 분석한다. SHP는 Redirect_ACK의 메시지 형식을 추가하고 계층적 라우팅의 NL(Neighbor List)을 효율적으로 사용한 라우팅 알고리즘이다. 본 논문에서 네트워크 크기별과 형태별, Sink Position의 위치별, POS(Personal Operating Space)의 크기 별로 나눠 시뮬레이션 하였다. 그 결과, 대표적 계층적 라우팅의 Zigbee Hierarchical Routing과 HiLow보다 나은 성능을 보였다. The hierarchical routing could cause a lot of energy consumption for transferring data by assigning hierarchical routes although actual nodes could be located in physically near spots. Also, when Node Failure or Association Error occurs, the Hierarchical routing could waste more energy to deliver the control messages. This paper evaluate performance of SHP(Shortest Hop Routing) algorithm that suggests short-cut routing algorithm using NL(Neighbor List) and Redirect_ACK message to improve problem of hierarchical routing algorithm. We do a computer simulation by the size of network, deployment of sensor nodes, sink position and POS. As a result of simulation, SHP has better performance than Zigbee Hierarchical routing and HiLow.

무선 센서네트워크에서 네트워크 수명 연장을 위한 클러스터 크기 조정 알고리즘

곽태길,진교홍,Kwak, Tae-Kil,Jin, Kyo-Hong 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.6

본 논문에서는 클러스터링 방식을 사용하는 무선 센서네트워크(WSN)에서 센서노드의 위치정보에 따라 클러스터의 크기를 다르게 설정하여, 네트워크의 수명을 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 각 클러스터에서 수집된 정보는 클러스터 간(Inter-cluster) 통신으로 멀티 홉을 통하여 싱크노드에 전달된다. 싱크노드에 가까운 곳에 위치한 클러스터 헤더(CH)일수록 멀리 있는 클러스터 헤더보다 데이터 전달에 많이 관여하게 되어 에너지를 더욱 많이 소모하며 이로 인해서 네트워크의 수명이 줄어든다. 제안된 알고리즘은 싱크노드에 가까이 위치한 클러스터의 크기를 줄여서, 해당 클러스터 헤더에서의 에너지 소모를 최소화하고, 또한 싱크로 향하는 데이터들의 전송 경로를 다양화하여 클러스터 헤더의 통신 부담을 경감시킴으로써 네트워크의 수명을 연장시킨다. 제안된 알고리즘은 수학적인 분석 과정을 통해 성능을 검증하였다. In this paper, we propose an algorithm that improve network lifetime by adjusting cluster size according to location information of sensor node in wireless sensor network (WSN) using clustering algorithm. The collected sensing information by sensor nodes in each cluster are transferred to sink node using inter-cluster communications method. Cluster head (CH) that located nearby sink node spend much more energy than those of far from sink node, because nearer CH forwards more data, so network lifetime has a tendency to decrease. Proposed algorithm minimizes energy consumption in adjacent cluster to sink node by decreasing cluster size, and improve CH lifetime by distributing transmission paths. As a result of mathematical analysis, the proposed algorithm shows longer network lifetime in WSN.

해양 데이터를 활용한 에너지 효율적인 최적 항로 탐색

김성호,진교홍,Kim, Seong-Ho,Jin, Kyo-Hong 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회논문지 Vol.24 No.1

최근 조선해양의 주요 이슈 중 하나는 선박의 대기 및 해양 오염 배출량 감소 문제이다. 이에 대하여 국제해사기구(IMO)에서는 선박으로 부터의 오염방지를 위한 국제협약(MARPOL)을 체결하고, 부속서 6을 통해 선박의 배기가스에 포함된 대기와 해양의 오염을 제한하고 규제하고 있다. 이를 위해 조선사의 신규 선박 건조에 대해서는 에너지 효율 설계 지수(EEDI)를 적용하고, 운항중인 선박에 대해서는 에너지 효율 운항 지표(EEOI)를 적용을 권고함으로써 환경오염물질의 배출을 최소화하도록 하고 있다. 이에 본 연구는 운항중인 선박의 실제 항해 데이터를 기반으로 선박의 운항 효율 등급(EG)을 산출하고, 해양환경 데이터 분석을 통해 에너지 효율적인 최적항로 탐색 정보를 제안하고자 한다. Recently, one of the major issues of shipbuilding and marine is the reduction of air and marine pollution emission to ships. In response, the International Maritime Organization (IMO) has concluded an international convention (MARPOL) to prevent pollution from ships. A Annex Six of The Convention restricts and regulates air and marine pollution of ship from exhausting gases. To this end, it is required to apply EEDI (Energy Efficiency Design Indicators) to the construction of new ships, and to minimize the emission of environmental pollutants by recommending the application of EEOI (Energy Efficiency Operation Indicators) to operational ships. Therefore, in this study, we propose to calculate the grade of operating efficiency (EG) of ships based on actual operational data for transport ships and to provide energy-efficient optimal path search information through analysis of marine environment data.

무선 센서 네트워크에서 싱크노드와 인접한 노드의 균등한 에너지 소모를 위한 클러스터링 알고리즘

정진욱,진교홍,Jung, Jin-Wook,Jin, Kyo-Hong 한국정보통신학회 2008 한국정보통신학회논문지 Vol.12 No.6

무선 센서 네트워크의 클러스터링(Clustering)기법은 센서 노드의 에너지 소모를 최소화하기 위한 목적으로 개발되어 Network Lifetime을 증대시키는 효과를 보인다. 기존의 클러스터링 기법들은 센서 노드들이 CH(Cluster Head) 역할을 교대로 수행함으로써 각 노드의 에너지 소모를 균등하도록 하여 Network Lifetime을 향상시키는 방법을 제안하였지만, 싱크(Sink) 노드와 인접한 노드들의 에너지 소모를 최소화하는 방안은 제시하지 못했다. 본 논문에서는 싱크 노드의 POS(Personal Operating Space)내에 존재하는 인접 노드들의 일부를 클러스터의 멤버(Member) 노드로 가입시키지 않고, 직접 싱크 노드와 통신하게 함으로써 싱크 노드와 인접한 CH의 에너지 소모를 줄여 Network Lifetime을 연장하는 클러스터링 알고리즘을 제안하였다. Clustering techniques, which are algorithm to increase the network lifetime in wireless sensor networks, is developed to minimize the energy consumption of nodes. Existing clustering techniques by to increase the network lifetime with equalizing each node's the energy consumption by rotating the role of CH(Cluster Head), but these algorithms did not present the solution that minimizes the energy consumption of neighboring nodes with sink. In this paper, we propose the clustering algorithm that prolongs the network lifetime by not including a part of nodes in POS(Personal Operating Space) of the sink in a cluster and communicating with sink directly to reduce the energy consumption of CH closed to sink.