[논문]광 통신 네트워크에서 Ants System을 이용한 파장 라우팅

문창곤; 위규범; 예홍진; 홍만표

광 통신 네트워크에서 Ants System을 이용한 파장 라우팅
Wavelength Routing using Ants System in the Optical Communication Networks 원문보기

문창곤 (아주대학교 정보통신공학과) , 위규범 (아주대학교 정보통신공학과) , 예홍진 (아주대학교 정보통신공학과) , 홍만표 (아주대학교 정보통신공학과)

본 논문에서는 광 네트워크에서 파장(Wavelength)의 라우팅(Routing)문제와 파장할당 (Wavelength Assignment)문제 해결에 필요한 파장의 개수를 찾아내는데 있어서 Ants System의 적용이 기존의 다른 방법과 유사하거나 일부 더 좋은 결과를 나타냄을 보인다. 또한, 광 네트워크에서 각 링크가 균등하게 사용되도록 함으로써 광경로(lightpath)의 개수를 최소화하여, 주어진 네트워크에서의 파장의 최소 개수를 찾아내는데 Ants System이 효과적으로 적용될 수 있음을 보인다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

이러한 두 가지 관점에서 보았을 때, 파장의 변환(wavelength conversion)방식과 파장 할당(wavelength assignment)방 식 등에 앞서 효율적인 라우팅 (Routing) 전략의 확립이 더욱 중요하다는 사실을 실험적으로 보였다[2, 3, 6]. 본 논문에서는 Ants System을 적용하여 임의의 광 네트워크에서 각각의 링크를 지나가는 광경로의 개수를 균등하게 조정하여 특정 링크의 혼잡도(congestion)가 커지는 문제를 해결하고자 한다.
동적 라우팅은 송신 노드 (source)와 수신 노드(destination) 사이에 설정되어야 할 광경로의 요구가 임의로 도달할 때 필요하며, 정적 라우팅은 네트워크상에서 설정되어야 할 모든 광경로들의 요구가 초기에 미리 알려져 있는 경우에 필요한 라우팅 전략이다. 본 논문에서는 네트워크상의 각 링크의 활용을 최대한 균등하게 분산시키는 라우팅 전략을 찾기 위한 방법으로 Ants System을 이용하여 정적 라우팅을 적용하여 해결한다. 광경로를 최단 경로(shortest path)로 설정하게 되면 광 네트워크상의 어느 특정 링크를 집중적으로 경유하게 되는 경우가 많다.

제안 방법

본래 Ants System에서는 페로몬이 많이 축적된 경로를 인공 개미가 찾아낸다. 그러나, 본 논문에서는 인공개 미가 지나가는 경로 위에 축적된 페로몬이 광 네트워크에서 각 링크의 比affic 에 해당되므로, 본래의 Ants System과는 달리 페로몬에 해당되는 각 링크의 traffic이 작게 유지되도록 해야 한다. 그러므로, 다음 링크를 선택하기 위한 전이확률 값의 계산 방법이 앞서 기술한 바와 같이 페로몬이 적게 축적된 링크가 다음 노드를 위한 경로로 선택될 확률을 높이도록 적용해야 한다.
주어진 네트워크 위상(topology)은 전체 노드 개수가 100개이며, 각 노드의 차수(degree)는 2에서 5까지 가지도록 하였으며, 전체 링크의 개수는 355개가 되도록 구성하였다. 또한, 네트워크상의 특정 노드들이 비 연결 (disconnected)인 경우, 특정 목적지까지의 최단 경로 길이 가 무한대(8)가 되는 문제가 발생하므로, 모든 뇨그드-가 연결 (connected) 되도록 구성하였다. 전이확률을 계산하기 위한 파라미터 。와3 값으로는 각각 1, 2, 5, 10을 조합하여 적용하였다.
본 논문에서 제안한 Ants System 알고리즘은 C언어로 구현하였으며, IE可 Pentium II 333Mhz PC에서 수행하였다. 주어진 네트워크 위상(topology)은 전체 노드 개수가 100개이며, 각 노드의 차수(degree)는 2에서 5까지 가지도록 하였으며, 전체 링크의 개수는 355개가 되도록 구성하였다.
전이확률은 임의의 인공 개미가 특정 노드에 도달했을 때, 다음 노드로의 이동을 위해 여러 링크들 중에서 경유할 링크를 선택하는 확률을 나타낸다. 본 논문에서는 exponential parameter Q와 3를 이용하여 링크의 혼잡도 (congestion)와 최단 경로의 조합에 의하여 다음과 같이 전이확률을 적용하였다.
본 논문에서 제안한 Ants System 알고리즘은 C언어로 구현하였으며, IE可 Pentium II 333Mhz PC에서 수행하였다. 주어진 네트워크 위상(topology)은 전체 노드 개수가 100개이며, 각 노드의 차수(degree)는 2에서 5까지 가지도록 하였으며, 전체 링크의 개수는 355개가 되도록 구성하였다. 또한, 네트워크상의 특정 노드들이 비 연결 (disconnected)인 경우, 특정 목적지까지의 최단 경로 길이 가 무한대(8)가 되는 문제가 발생하므로, 모든 뇨그드-가 연결 (connected) 되도록 구성하였다.

이론/모형

본 논문은 광 네트워크의 성능 향상을 위한 라우팅 전략 및 제한된 자원으로써 요구되는 파장의 개수를 찾아내는 문제에 Ants Sy stem을 적용하였다.

성능/효과

앞서 기술한 바와 같이 본 논문에서는 최단 경로를 가능한 한 유지하면서, 필요한 파장의 개수를 최소화하여 찾아낼 수 있었다. 그 결과 각 링크의 traffic이 가능한 한 거의 균등하게 분포되도록 라우팅하였다.

후속연구

향후 과제로는 구해 잔 개수만큼의 파장(wav이ength) 을 광경로에 적절히 할당해야 하는 파장 할당 문제(wavelength assignment problem)로 확대 적용하는 것이다.

원문 보기

ScienceON 원문보기

*원문 PDF 파일 및 링크정보가 존재하지 않을 경우 KISTI DDS 시스템에서 제공하는 원문복사서비스를 사용할 수 있습니다.

내보내기 메뉴

내보내기 구분

파일저장
인쇄
메일전송

구성항목

기본정보
상세정보

관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관

저장형식

Text(ASCII format)
Excel format
RefWorks Direct Export
RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley

메일정보

받는사람 (필수): @
보내는사람 (선택): @
제목
내용: KISTI 검색결과 이메일 서비스

안내

총 건의 자료가 검색되었습니다.

다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000)

검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다.

데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요)

다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다.
파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오.

Text(ASCII format)
Excel format

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

AI-Helper ※ AI-Helper는 을 사용합니다.

AI-Helper

안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

연합인증

광 통신 네트워크에서 Ants System을 이용한 파장 라우팅
Wavelength Routing using Ants System in the Optical Communication Networks 원문보기

초록
AI-Helper