• 한국통신학회논문지
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• 제38B권11호
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• pp.911-923
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 다중경로 라우팅 방안은 종단 간 데이터 전달의 신뢰성을 향상시키기 위한 연구주제 중 하나이다. 최근에는 다중경로의 강건함과 효율성을 위해서 경로의 분리와 관리를 위한 연구가 다수 진행 되었다. 그러나 이전의 연구들은 무선 통신 환경을 고려하지 않은 다중경로의 분리 방법을 이용하고 있다. 게다가, 그들은 불규칙 네트워크 환경에서 노드나 통신 실패로 인해 발생하는 경로 실패를 관리하는 방법이 없거나 추가경로를 생성하는 간단한 방법을 통해 다중경로를 유지한다. 이를 보완하기 위해서, 네트워크 오류지역을 우회 전송하고 경로를 재구성하는 다중경로 유지 방안이 제안되었지만, 중앙 집중적이고 정적인 경로 관리 방법을 이용하기 때문에, 경로 재구성 과정에서 데이터 전달의 중단이나 링크의 단절, 그리고 많은 경로 재구성 비용 등이 요구되는 문제가 있다. 이런 제약과 문제들은 데이터 전달의 신뢰성 저하와 긴급 데이터의 보고 실패로 이뤄질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 불규칙적이고 제한적인 무선 센서 네트워크 환경을 고려하여 유연한 분리형 다중경로를 구축하는 방법과 효율적으로 다중경로를 유지할 수 있도록 경로의 우선순위 규칙을 적용한 지역 결정 기반의 다중경로 관리 방법을 제안한다. 그리고 제안 방법의 성능을 평가하기 위해서 시뮬레이션을 수행한다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.124-127
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• 2001

We consider the routing and wavelength assignment problem in survivable WDM transport network without wavelength conversion. We assume the single-link failure and a path protection scheme in optical layer. When a physical network and a set of working paths are given, the problem is to select a link-disjoint protection path for each working path and assign a wavelength for each working and protection path. We give an integer programming formulation of the problem and propose an algorithm to solve it based on column generation technique and variable fixing. We devise a branch-and-price algorithm to solve the column generation problem. We test the proposed algorithm on some randomly generated data and test results show that the algorithm gives very good solutions.

• Management Science and Financial Engineering
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• 제11권2호
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• pp.85-103
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• 2005

In this paper, we consider the routing and wavelength assignment problem in survivable WDM transport network without wavelength conversion. We assume the single-link failure and a path protection scheme in optical layer. When a physical network and a set of working paths are given, the problem is to select a link-disjoint protection path for each working path and assign a wavelength for each working and protection path. We give an integer programming formulation of the problem and propose an algorithm to solve it. Though the formulation has exponentially many variables, we solve the linear programming relaxation of it by using column generation technique. We devise a branch-and price algorithm to solve the column generation problem. After solving the linear programming relaxation, we apply a variable fixing procedure combined with the column generation to get an integral solution. We test the proposed algorithm on some randomly generated data and test results show that the algorithm gives very good solutions.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권5_6호
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• pp.195-201
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• 2007

트리의 최소단말경로분할이란 트리를 에지가 서로 소인 단말 노드 간 경로들로 분할하되, 가장 긴 경로의 길이를 최소화하는 문제이다. 본 논문에서는 트리의 최소단말경로분할을 $O({\mid}V{\mid}^2$시간에 구하는 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘은 주어진 최적화 문제를 이에 대응하는 결정 문제, 즉 최소단말경로 분할의 비용이 l 이하인지를 결정하는 문제를 이용한 이진 탐색으로 환원한다. 결정 문제는 트리를 한 차례 순회하는 동안 동적 계획법에 의해 해결된다

• ETRI Journal
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• 제28권3호
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• pp.329-336
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• 2006

This paper investigates the problem of protecting multicast sessions in mesh wavelength-division multiplexing (WDM) networks against single link failures, for example, a fiber cut in optical networks. First, we study the two characteristics of multicast sessions in mesh WDM networks with sparse light splitter configuration. Traditionally, a multicast tree does not contain any circles, and the first characteristic is that a multicast tree has better performance if it contains some circles. Note that a multicast tree has several branches. If a path is added between the leave nodes on different branches, the segment between them on the multicast tree is protected. Based the two characteristics, the survivable multicast sessions routing problem is formulated into an Integer Linear Programming (ILP). Then, a heuristic algorithm, named the adaptive shared segment protection (ASSP) algorithm, is proposed for multicast sessions. The ASSP algorithm need not previously identify the segments for a multicast tree. The segments are determined during the algorithm process. Comparisons are made between the ASSP and two other reported schemes, link disjoint trees (LDT) and shared disjoint paths (SDP), in terms of blocking probability and resource cost on CERNET and USNET topologies. Simulations show that the ASSP algorithm has better performance than other existing schemes.

• 대한수학회지
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• 제46권4호
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• pp.759-773
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• 2009

A dominating set for a graph G is a set D of vertices of G such that every vertex of G not in D is adjacent to a vertex of D. Reed [11] considered the domination problem for graphs with minimum degree at least three. He showed that any graph G of minimum degree at least three contains a dominating set D of size at most $\frac{3}{8}$ |V (G)| by introducing a covering by vertex disjoint paths. In this paper, by using this technique, we show that every graph on n vertices of minimum degree at least four contains a dominating set D of size at most $\frac{4}{11}$ |V (G)|.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제1권3호
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• pp.380-390
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• 1994

본 논문에서는 컴퓨터 네트워크의 설계에 유용한 등가 라우팅 알고리즘(Equal- cost Bifurcated Routing Algorithm)을 제안하였다. 이 제안한 알고리즘의 성능은 기존의 몬테카를로 시뮬레이션 및 비정상 큐잉 근사화(Transient queueing approximation)를 이용하여 비교되었으며 그 결과 큐잉 근사화는 몬테카를로 시뮬레이 션에 상당히 근접한 결과를 제공하였다. 또한, 큐잉 근사화는 몬테카를로 시뮬레이션 에 비하여 매우 적은 수행시간을 요구하므로 제안한 등가 라우팅 알고리즘은 대부분 의 경우에 우수한 결과를 제공하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권2호
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• pp.443-461
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• 2014

Overlay routing has emerged as a promising approach to improve reliability and efficiency of the Internet. For one-hop overlay source routing, when a given primary path suffers from the link failure or performance degradation, the source can reroute the traffic to the destination via a strategically placed relay node. However, the over-heavy traffic passing through the same relay node may cause frequent package loss and delay jitter, which can degrade the throughput and utilization of the network. To overcome this problem, we propose a Load-Balanced One-hop Overlay Multipath Routing algorithm (LB-OOMR), in which the traffic is first split at the source edge nodes and then transmitted along multiple one-hop overlay paths. In order to determine an optimal split ratio for the traffic, we formulate the problem as a linear programming (LP) formulation, whose goal is to minimize the worse-case network congestion ratio. Since it is difficult to solve this LP problem in practical time, a heuristic algorithm is introduced to select the relay nodes for constructing the disjoint one-hop overlay paths, which greatly reduces the computational complexity of the LP algorithm. Simulations based on a real ISP network and a synthetic Internet topology show that our proposed algorithm can reduce the network congestion ratio dramatically, and achieve high-quality overlay routing service.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권12호
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• pp.4343-4355
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• 2014

Multicast group communication has many advantages in data centers and thus is widely used by many applications. It can efficiently reduce the network traffic and improve the application throughput. For the multicast application in data centers, an essential problem is how to find a minimal multicast tree, which has been proved to be NP-hard. In this paper, we propose an approximation tree-building method for the minimal multicast problem, named HD（Hamming Distance）-based multicast tree. Consider that many new network structures have been proposed for data centers. We choose three representative ones, including BCube, FBFLY, and HyperX, whose topological structures can be regarded as the generalized hypercube. Given a multicast group in BCube, the HD-based method can jointly schedule the path from each of receiver to the only sender among multiple disjoint paths; hence, it can quickly construct an efficient multicast tree with the low cost. The experimental results demonstrate that our method consumes less time to construct an efficient multicast tree, while considerably reduces the cost of the multicast tree compared to the representative methods. Our approach for BCube can also be adapted to other generalized hypercube network structures for data centers after minimal modifications.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.129-139
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• 2012

공급처 s와 수요처 t, 호가 수용량을 갖고 있는 방향 그래프 망 $D=(N,A),n{\in}N,a=c(u,v){\in}A$에 대해, 공급처 s에서 수요처 t로의 최대 흐름양은 N을 $s{\in}S$와 $t{\in}T$의 집합으로 분리시키는 최소절단값이 결정한다. 최소절단을 찾는 대표적인 알고리즘으로는 수행복잡도 $O(NA^2)$의 Ford-Fulkerson이 있다. 이 알고리즘은 가능한 모든 증대경로를 탐색하여 병목지점을 결정한다. 알고리즘이 종료되면 병목지점들의 조합으로 N=S+T의 절단이 되는 최소 절단을 결정해야 한다. 본 논문은 S={s}, T={t}를 초기값으로 설정하고, 망의 최대 수용량 호 $_{max}c(u,v)$를 인접한 S나 T로 병합시키고 절단값을 구하는 최대인접병합 알고리즘을 제안하였다. 최대인접병합 알고리즘은 n-1회를 수행하지만 알고리즘 수행 과정에서 최소절단을 찾는 장점을 갖고 있다. Ford-Fulkerson과 최대인접병합 알고리즘을 다양한 8개의 방향 그래프에 적용한 결과 제안된 알고리즘은 수행복잡도 O(N)인 n-1회 수행 과정에서 최소절단을 쉽게 찾을 수 있었다.