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사이버물리시스템 서비스 품질 향상을 위한 데드라인 인지 라우팅
손성화 ( Sunghwa Son ),장병훈 ( Byeong-hoon Jang ),박경준 ( Kyung-joon Park ) 한국정보처리학회 2018 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.7 No.9
실시간 시스템, 네트워크 제어 시스템, 사이버물리시스템과 같이 지연에 민감한 시스템의 서비스 품질을 위해 종단 간 지연 데드라인을 보장하는 것은 중요하다. 대부분의 라우팅 알고리즘은 일반적으로 종단 간 평균 지연을 성능 메트릭으로 사용하고 평균 성능 향상을 위해 이를 최소화하는 라우팅 경로를 선택한다. 하지만 최소 평균 지연은 평균값만을 나타내기 때문에 예측할 수 없는 무선 채널의 특성을 반영하기에 불충분한 라우팅 메트릭이다. 본 논문에서는 평균 지연보다는 평균 분포를 고려하여 사이버물리시스템의 주어진 데드라인 내에 패킷이 도착할 확률을 최대화하는 데드라인 인지 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 라우팅 알고리즘은 단일 홉 지연이 지수 분포를 따른다는 가정 하에 주어진 네트워크 토폴로지에서 종단 간 지연 분포를 구성한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 라우팅 알고리즘이 데드라인을 만족할 확률을 최대화 하는 라우팅 경로를 제공하여 사이버물리시스템의 서비스 품질과 네트워크 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다. Guaranteeing the end-to-end delay deadline is an important issue for quality of service (QoS) of delay sensitive systems, such as real-time system, networked control system (NCS), and cyber-physical system (CPS). Most routing algorithms typically use the mean end-to-end delay as a performance metric and select a routing path that minimizes it to improve average performance. However, minimum mean delay is an insufficient routing metric to reflect the characteristics of the unpredictable wireless channel condition because it only represents average value. In this paper, we proposes a deadline-aware routing algorithm that maximizes the probability of packet arrival within a pre-specified deadline for CPS by considering the delay distribution rather than the mean delay. The proposed routing algorithm constructs the end-to-end delay distribution in a given network topology under the assumption of the single hop delay follows an exponential distribution. The simulation results show that the proposed routing algorithm can enhance QoS and improve networked control performance in CPS by providing a routing path which maximizes the probability of meeting the deadline.
이재성 ( Lee Jae-seong ),문태남 ( Moon Tae-nam ),장병훈 ( Jang Byeong-hoon ),마상수 ( Ma Sang-soo ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
상수도의 수로터널 입ㆍ출구부는 비탈면이 만들어질 수 있으며, 비탈면의 안정은 수로터널의 안정에 영향을 미치게 된다. 비탈면의 경사 및 형상과 토층조건 등에 의한 불안정성 및 유입ㆍ유출로 인한 포화대 형성으로 비탈면의 안정성에 악영향을 미칠 수 있으며, OO상수도 정밀안전진단에서 수로터널 비탈면의 변형발생과 누수발생 여부를 파악하였으며, 이를 산사태(토석류) 위험지도와 비교ㆍ분석하였다. 분석 결과, 일부 구간에서 산사태 위험도가 높은 것으로 확인되었으나 붕괴량 등을 고려하여 비탈면 안정을 확보하는 것으로 판단된다.