• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권11호
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• pp.2052-2067
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• 2011

Complementary trees are two spanning trees rooted at the sink node satisfying that any source node's two paths to the sink node on the two trees are node-disjoint. Complementary trees routing strategy is a special node-disjoint multi-path routing approach. Several complementary trees routing algorithms have been proposed, in which path discovery methods based on depth first search (DFS) or Dijkstra's algorithm are used to find a path for augmentation in each round of path augmentation step. In this paper, a novel path discovery method based on multi-tree-growing (MTG) is presented for the first time to our knowledge. Based on this path discovery method, a complementary trees routing algorithm is developed with objectives of low average path length on both spanning trees and low complexity. Measures are employed in our complementary trees routing algorithm to add a path with nodes near to the sink node in each round of path augmentation step. The simulation results demonstrate that our complementary trees routing algorithm can achieve low average path length on both spanning trees with low running time, suitable for wireless sensor networks in industrial scenarios.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11A호
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• pp.1021-1033
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• 2008

최근 무선 센서 네트워크를 통해 멀티미디어 데이터를 전송하고자 하는 노력이 늘고 있다. 무선 센서 네트워크는 저 전력 소형 노드를 이용하며, 낮은 전송 속도를 갖는 네트워크이다. 하지만 멀티미디어 데이터는 비교적 큰 용량을 가지며, 전송 시 지연에 민감한 특성을 갖는다. 그러므로 무선 센서 네트워크를 이용하여 멀티미디어 데이터를 전송하는 것은 어려운 일이 아닐 수 없다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 환경에서 멀티미디어 데이터 전송을 위해 경로의 겹침이 없는 노드 독립적인 (Node-Disjoint) Multi-path Routing방법을 제안한다. 대용량의 데이터 전송 시 기존의 Single-path Routing 방법은 하나의 경로만을 사용하기 때문에 특정 노드에 부하를 가중시켜 데이터 손실이나 지연을 야기 시킬 수 있지만, 본 논문에서 제안하는 TinyONDMR(Tiny Optimized Node-Disjoint Multi-path Routing)방법은 서로 분리된 다른 경로에 데이터를 분산시켜 전송함으로써, 네트워크의 성능을 향상시킨다. 또한 Multi-path를 찾기 위한 라우팅 과정에서 발생하는 라우팅 오버헤드를 줄여 네트워크 부하를 감소시킨다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제17A권3호
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• pp.113-120
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• 2010

이븐 연결망은 고장허용 다중컴퓨터에 대한 하나의 모형으로 제안된 연결망으로, 간단한 라우팅 알고리즘, 최대고장허용도, 노드 중복 없는 경로와 같은 여러 가지 유용한 성질과 알고리즘들이 분석되었다. 기존에 발표된 라우팅 알고리즘과 노드 중복 없는 경로를 구성하는 알고리즘은 최적임이 증명되었다. 하지만 아직까지 이븐 연결망에서 에지 중복 없는 스패닝 트리를 구성하는 기법은 소개되지 않았다. 에지 중복 없는 스패닝 트리는 상호연결망의 고장허용도의 성능 향상과 효율적인 방송 기법을 분석하기 위해서 사용되는 매우 유용한 기법이다. 기존에 발표된 라우팅 알고리즘 또는 노드 중복 없는 경로를 구성하는 알고리즘은 라우팅 또는 노드 중복 없는 경로를 위한 알고리즘으로 에지 중복 없는 스패닝 트리를 구성하기 위해 적용될 수 없는 알고리즘이다. 본 논문에서는 이븐 연결망 $E_d$에서 에지 중복 없는 스패닝 트리를 구성하는 알고리즘을 제안한다.

• 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.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8B호
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• pp.482-491
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• 2007

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적이고 신뢰성 있는 메시지 전송을 제공하는 k-독립경로 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 중요한 이벤트가 발생하지 않는 경우에는 단일 경로를 통해서 메시지를 전송하여 에너지 효율을 높인다. 하지만, 중요한 이벤트가 발생한 경우에는 k개의 독립경로를 통해서 메시지를 전송함으로써 요구되는 메시지 전송 신뢰도를 보장한다. 수집되는 데이터의 패턴을 관찰함으로써 중요한 이벤트의 발생 유무를 감지하고, 타깃 전송률과 검증된 고장 모델을 통하여 독립경로의 수(k)를 산출한다. 시뮬레이션 결과에서 제안하는 알고리즘은 기존 라우팅 알고리즘에 비해 노드 고장에 견고하였고 다중 경로 및 경로 복구 알고리즘보다 에너지 소모를 줄이고 평균 지연을 감소시켰음을 보여주었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.223-228
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• 2009

무선 애드-혹 네트워크와 유선 네트워크를 연동하는 하이브리드 애드-혹 네트워크에서 효율적인 서비스 검색 기법은 중요하다. 본 논문에서는 무선 애드-혹 네트워크를 인터넷으로 확장한 하이브리드 애드-혹 네트워크를 위해 중복을 허용하는 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜을 사용하는 효율적인 크로스-레이어 서비스 검색 기법을 제안한다. 이 기법은 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜의 장점뿐만 아니라 크로스-레이어 서비스 검색 기법의 장점을 동시에 갖는 기법이다. 서비스와 경로 검색이 동시에 이루어지는 크로스-레이어 서비스 검색 기법이 서비스 검색 후 해당 경로를 다시 검색하여 서비스를 제공받는 기존 기법보다 적은 오버헤드를 가진다는 것은 직관적으로 이해할 수 있으므로, 본 시뮬레이션을 통해서는 이 기법이 각 노드에서 다중 라우팅 경로를 유지함으로써 경로 단절시 보다 빠른 라우팅 복구가 가능하며, 다중 경로의 수를 제한하고 링크/노드 중복을 허용하는 다중 경로를 유지하도록 함으로써 라우팅 오버헤드를 줄일 수 있음으로 보인다.

• 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.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권4호
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• pp.1256-1275
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• 2014

As one of the new self-organizing and self-configuration broadband networks, wireless mesh networks are being increasingly attractive. In order to solve the load balancing problem in wireless mesh networks, this paper proposes a novel multi-path routing algorithm based on clustering (Cluster_MMesh) for wireless mesh networks. In the clustering stage, on the basis of the maximum connectivity clustering algorithm and k-hop clustering algorithm, according to the idea of maximum connectivity, a new concept of node connectivity degree is proposed in this paper, which can make the selection of cluster head more simple and reasonable. While clustering, the node which has less expected load in the candidate border gateway node set will be selected as the border gateway node. In the multi-path routing establishment stage, we use the intra-clustering multi-path routing algorithm and inter-clustering multi-path routing algorithm to establish multi-path routing from the source node to the destination node. At last, in the traffic allocation stage, we will use the virtual disjoint multi-path model (Vdmp) to allocate the network traffic. Simulation results show that the Cluster_MMesh routing algorithm can help increase the packet delivery rate, reduce the average end to end delay, and improve the network performance.

• 방송공학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.245-250
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• 2008

효율적인 서비스 검색 기법은 무선 애드-혹 네트워크의 유용성을 위해 중요한 특성이다. 무선 애드-혹 네트워크는 어떤 기존의 네트워크 하부구조 또는 중앙 관리 체계의 도움 없이 무선 이동 노드들만으로 구성되는 임시 네트워크이다. 본 논문에서는 무선 애드-혹 네트워크를 위해 중복을 허용하는 다중 경로 라우팅 프로토콜을 사용하는 효율적인 서비스 검색 기법을 제안한다. 이 기법은 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜의 장점뿐만 아니라 크로스-레이서 서비스 검색의 장점 역시 갖는다. 시뮬레이션을 통해서 이 기법이 각 노드에서 다중 라우팅 경로를 유지함으로써 경로 단절시 보다 빠른 라우팅 복구가 가능하며, 다중 경로의 수를 제한하고 링크/노드 중복을 허용하는 다중 경로를 유지하도록 함으로써 라우팅 유지 오버헤드를 줄인다는 것을 보인다.