• ETRI Journal
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• 제31권5호
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• pp.534-544
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• 2009

Finding link-disjoint or node-disjoint paths under multiple constraints is an effective way to improve network QoS ability, reliability, and so on. However, existing algorithms for such scheme cannot ensure a feasible solution for arbitrary networks. We propose design principles of an algorithm to fill this gap, which we arrive at by analyzing the properties of optimal solutions for the multi-constrained link-disjoint path pair problem. Based on this, we propose the link-disjoint optimal multi-constrained paths algorithm (LIDOMPA), to find the shortest link-disjoint path pair for any network. Three concepts, namely, the candidate optimal solution, the contractive constraint vector, and structure-aware non-dominance, are introduced to reduce its search space without loss of exactness. Extensive simulations show that LIDOMPA outperforms existing schemes and achieves acceptable complexity. Moreover, LIDOMPA is extended to the node-disjoint optimal multi-constrained paths algorithm (NODOMPA) for the multi-constrained node-disjoint path pair problem.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2008년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.308-311
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• 2008

The ant colony optimization (ACO) is a metaheuristic inspired by the behavior of real ants. Recently, ACO has been widely used to solve the difficult combinatorial optimization problems. In this paper, we propose an ACO algorithm to solve the two disjoint paths problem with dual link cost structure (TDPDCP). We propose a dual pheromone structure and a procedure for solution construction which is appropriate for the TDPDCP. Computational comparisons with the state-of-the-arts algorithms are also provided.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제4권2호
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• pp.535-543
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• 1997

The application of Hadamard matrix to the paral-lel routings on the hypercube network was presented by Rabin. In this matrix every two rows differ from each other by exactly n/2 positions. A set of n disjoint paths on n-dimensional hypercube net-work was designed using this peculiar property of Hadamard ma-trix. Then the data is dispersed into n packets and these n packet are transmitted along these n disjoint paths. In this paper Rabin's routing algorithm is analyzed in terms of covering problem and as-signment problem. Finally we conclude that n packets dispersed are placed in well-distributed positions during transmisson and the ran-domly selected paths are almost a set of n edge-disjoint paths with high probability.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권12호
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• pp.691-698
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• 2003

이 논문에서는 주어진 두 정점 사이에 다른 모든 정점을 정확히 한번 지나는 k개의 서로소인 경로가 존재하는가 하는 일대일 서로소인 경로 커버 문제를 제안한다. 임의의 k, 임의의 두 정점 사이에 일대일 서로소인 경로 커버를 가지는 그래프는 해밀톤 연결되어 있다는 것보다 강한 해밀톤 성질을 가진다. 재귀원형군에서 이 문제를 고찰하여, 임의의$k(1{\leq}k{\leq}m)$에 대해서 $ G(2^m,4)$, $m{\geq}3$은 임의의 두 정점 사이에 k개의 경로로 이루어진 일대일 서로소인 경로 커버가 존재함을 보인다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권8호
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• pp.1011-1017
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• 2019

본 논문은 무선 애드혹 네트워크에서 신뢰성이 보장되는 데이터 전송을 위해 다중 경로를 설정하는 노드분리 경로문제를 해결하기 위한 강화학습을 제안한다. 노드분리 경로문제는 소스와 목적지사이에 중간 노드가 중복되지 않게 다수의 경로를 결정하는 문제이다. 본 논문에서는 기계학습 중 하나인 강화학습에서 Q-러닝을 사용하여 노드의 수가 많은 대규모의 무선 애드혹 네트워크에서 전송거리를 고려한 최적화 방법을 제안한다. 특히 대규모의 무선 애드혹 네트워크에서 노드분리 경로 문제를 해결하기 위해서는 많은 계산량이 요구되지만 제안된 강화학습은 효율적으로 경로를 학습함으로써 적절한 결과를 도출한다. 제안된 강화학습의 성능은 2개의 노드분리경로를 설정하기 위한 전송거리 관점에서 평가되었으며, 평가 결과에서 기존에 제안된 시뮬레이티드 어널링과 비교평가하여 전송거리면에서 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권7B호
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• pp.417-426
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• 2005

경로설정 및 파장할당(RWA: Routing and Wavelength Assignment) 문제는 파장 분할 다중화 기술에 기반한 차세대 광 인터넷 백본망에서 주목되는 기술중의 하나이다. 이러한 광 인터넷 망에서 연결요구에 대해 최적의 경로를 선택하여 선택된 경로에 효율적으로 파장을 할당하는 RWA문제는 매우 중요하다. 본 논문에서는 경로 충돌 그래프 개념과 송신노드-수신노드 간의 MAX_EDP(Maximum Edge Disjoint Paths: 최대 링크 비 중복 경로) 알고리즘을 이용한 효율적인 알고리즘을 제안한다. 또한, 이에 대한 모의실험을 통해 제안한 방법과 기존의 BGAforEDP 알고리즘과의 성능분석을 통해 효율성을 검증한다. 모의 실험결과 제안된 방식이 기존의 방식보다 고정된 네트워크 토폴로지(NSFNET)에서는 최대 20$\%$, 랜덤 토폴로지에서는 최대 32$\%$정도의 성능향상을 보인다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.62-66
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• 1982

LSI의 레이아웃 CAD 시스템에 있어서 미체선 신호면에 대한 초선가능성을 판정하고 그것을 수정·해결하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 무향 그라프 G=(V, E)를 도입하여 2개의 절점 독립(vertex-disjoint)경로의 존재여부를 판정하는 알고리즘을 제안하고, 경로가 존재하는 경우는미결선 신호선을 해결하고, 존재하지 않는 경우는 해결할 수 없음을 보이는 방법을 제시하였다. 제안한 알고리즘의 시간 복잡도는 O(|VlxlEl)이다. A method finding out routability for unrouted signal lines and rerouting those which are turned out to be able to route in layout design of LSI is described. In this paper the problems of finding two-disjoint Paths represented by an undirected graph G=(V,E), where V,E are sets of vertices and edges respectively, are studied. The existence of two-disjoint paths from s1, to t1, (called P1) and from S2 to T2 (called P2) indicated by the four vertices on the graph s1, t1, s2, t2 ∈ V means that two distinct signal lines exist in layout design. It turns out that the proposed time complexity in the algorithm is O (IVI x IEI).

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권2호
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• pp.123-130
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• 2004

경로 설정 및 파장 할당(Routing and Wavelength Assignment) 문제는 파장 할당 전송 기법(Wavelength Division Multiplexing)을 기반으로 하는 광 네트워크에서 중요한 분야이다. 경로 설정 및 파장 할당 문제는 선형 프로그램(Linear Programming)과 그래프 컬러링(Graph Coloring)의 조합으로 해결되거나, 경로 선택에 기반 한 그래프 알고리즘에 의해서 해결된다. 이와 같은 방법은 복잡하며 휴리스틱 알고리즘(heuristic algorithm)이 요구된다. 본 논문에서는 각각의 연결 요구에 대한 최대한의 EDPs(Edge Disjoint Paths)를 구함으로써 경로 설정 및 파장 할당 문제를 효율적으로 해결하는 새로운 방법을 제안한다. 이렇게 구한 EDPs는 참조 테이블에 저장되고 가중치 매트릭스의 갱신에 사용된다. 각 연결 요구에 대한 경로는 순서대로 가중치 매트릭스를 참조하여 결정한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘이 현재 실질적으로 효율적이라 알려진 BGA for EDP(Bounded Greedy Approach for EDP)보다 약 50%의 수행 시간 내에 같거나 작은 파장 수를 사용하여 연결 요구를 만족시켜주고 있음을 시뮬레이션을 통해서 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11A호
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• pp.979-986
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• 2005

광전달망(Optical Transport Network)에서 사용자의 서비스 요구는 종종 주기적인 특성을 보이므로 이러한 계획 연결 요구에 대하여 시간 중복성을 RWA 문제에 이용할 수 있다. 계획 연결 요구의 RWA 문제는 조합 최적화 방법(Combinatorial Optimal Solution)과 그래프 컬러링(Graph Coloring)의 조합으로 해결되거나, 경로 선택에 기반한 순차적(sequential) RWA(sRWA) 의해서 해결된다. 이와 같은 방법은 복잡하거나 많은 연산을 필요로 하므로 본 논문에서는 그룹화를 통해 계획 연결 요구들의 시간 중복성을 이용하여 효과적으로 경로 설정 및 파장 할당을 하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘이 현재 실질적으로 효율적이라 알려진 sRWA 보다 같거나 작은 파장 수를 사용하여 $54\%$ 이상의 계산량의 성능 향상을 보인다.

• ETRI Journal
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• 제44권6호
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• pp.936-944
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• 2022

The mobile network allows redundant transmission via disjoint paths to support high-reliability communication (e.g., ultrareliable and low-latency communications [URLLC]). Although redundant transmission can improve communication reliability, it also increases network costs (e.g., traffic and control overhead). In this study, we propose a reliability-guaranteed multipath allocation algorithm (RG-MAA) that allocates appropriate paths by considering the path setup time and dynamicity of the reliability paths. We develop an optimization problem using a constrained Markov decision process (CMDP) to minimize network costs while ensuring the required communication reliability. The evaluation results show that RG-MAA can reduce network costs by up to 30% compared with the scheme that uses all possible paths while ensuring the required communication reliability.