• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 2003.10a
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• pp.2413-2417
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• 2003

This paper proposes an improvement of a QoS based routing protocol. The hierarchical source routing algorithm[4] was improved by including of the Crank-Back algorithm[2]. The Crank-Back capability is the ability to solve the problem of selecting the wrong route because of using unsynchronized routing information in the ingress router. In order to reduce time of reversing the call-setup process back to the ingress router, spare-route information is included with a call-setup packet. Spare-route information could be used by every router to find the next appropriated link itself when insufficient resource of the selected link was found. The proposed algorithm improves the performance of the source routing call-setup process significantly.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• v.5 no.2
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• pp.344-358
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• 2011

Wireless tactical network (WTN) is the most important present-day technology enabling modern network centric warfare. It inherits many features from WMNs, since the WTN is based on existing wireless mesh networks (WMNs). However, it also has distinctive characteristics, such as hierarchical structures and tight QoS (Quality-of-Service) requirements. Little research has been conducted on hierarchical protocols to support various QoS in WMN. We require new protocols specifically optimized for WTNs. Control packets are generally required to find paths and reserve resources for QoS requirements, so data throughput is not degraded due to overhead. The fundamental solution is to adopt topology aggregation, in which a low tier node aggregates and simplifies the topology information and delivers it to a high tier node. The overhead from control packet exchange can be reduced greatly due to decreased information size. Although topology aggregation is effective for low overhead, it also causes the inaccuracy of topology information; thus, incurring low QoS support capability. Therefore, we need a new topology aggregation algorithm to achieve high accuracy. In this paper, we propose a new aggregation algorithm based on star topology. Noting the hierarchical characteristics in military and hierarchical networks, star topology aggregation can be used effectively. Our algorithm uses a limited number of bypasses to increase the exactness of the star topology aggregation. It adjusts topology parameters whenever it adds a bypass. Consequently, the result is highly accurate and has low computational complexity.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.25 no.10B
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• pp.1690-1700
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• 2000

Connection management function of the TINA which is developed by TINA-C provides network connection services such as setup modification and release of connections. The connection management function provides these services to network operators to the fault management function that provides backup-path and to the performance management function that provides load-balancing. The connection management function necessarily requires a routing algorithm to set up a new connection. In this paper we propose a new routing algorithm named QTHR (QoS and Traffic parameter based Hierarchical Routing) for TINA based connection management of ATM/B-ISDN network. And we implemented the QTHR and analyzed the performance of the QTHR.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.9
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• pp.1112-1125
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• 1999

최근 들어 멀티미디어를 지원하는 응용들의 서비스 품질 보장과 멀티캐스트 지원에 대한 요구가 증가되고 있으나 기존의 멀티캐스트 프로토콜로는 이러한 요구를 수용할 수 없는 문제가 발생하고 있다. 현재 인터넷에서 사용되고 있는 라우팅 메커니즘은 네트워크 자원 정보나 세션의 QoS 요구사항을 고려하지 않고 단순히 종단간의 연결에만 초점을 맞추고 있기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 멀티캐스트 환경에서 서비스 품질보장을 지원하기 위한 새로운 프로토콜, LayeredQoS을 제안한다. 다중의 CP (Central Point)를 채택하고 각각의 CP에 적절한 QoS 레벨을 부여하여 사용함으로써 대역폭의 공유정도를 높일 뿐만 아니라 전체 트리 비용을 감소시켜 궁극적으로 네트워크 처리량이 증가되도록 하였다. 또한 시뮬레이션 방법을 통하여 다른 프로토콜보다 나은 성능을 가지는 것으로 평가하였다.Abstract Many emerging multimedia applications often require a guaranteed quality of service and multicast connection. But the traditional multicast protocol can't meet the needs since the routing mechanisms deployed in today's Internet are focused on connectivity, not on resource availability in the network or QoS requirements of flows. In this paper, we present LayeredQoS, a new QoS-based multicast routing algorithm. We adopt the multiple CPs(Central Points) and allocate QoS-levels for each CP in order to improve the degree of resource sharing and decrease the total tree cost, and then network throughput is increased. The proposed protocol is verified by simulations and it is shown that the performance of LayeredQoS is much better than the existing protocols.

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.12 no.5
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• pp.11-19
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• 2011

In this paper, Service Boundary Line approximation method is proposed to improve the accuracy of aggregated link state information for source routing in transport networks that conduct hierarchical QoS routing. The proposed method is especially useful for aggregating links that have both delay and bandwidth as their QoS parameters. This method selects the main path weight in the network and transports the data to the external networks together with the aggregation information, reducing information distortion caused from the loss of some path weight during aggregation process. In this paper, the main path weight is defined as outlier. Service Boundary Line has 2k+5parameters. k is the number of outliers. The number of storage spaces of Service Boundary Line changes according to the number of outliers. Simulation results show that our approximation method requires a storage space that 1.5-2 times larger than those in other known techniques depending on outlier selection method, but its information accuracy of proposed method in the ratio between storage space and information accuracy is higher.

• The Magazine of the IEIE
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• v.30 no.5
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• pp.95-95
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• 2003

현재의 라우팅 프로토콜은 다양한 사용자 요구를 만족시켜주기 위해서는 네트워크의 처리량을 최대화하고 동시에 사용자의 요구 시 QoS를 보장해주는 기법이 요구되고 있다. 기존의 최단경로 라우팅 프로토콜은 단일경로 라우팅으로 인해 병목현상의 단점을 지니고 있다. 즉, 원천과 목적지간 최단경로는 낮은 활용도를 나타내는 경로들이 많이 존재하지만 단일경로를 선택하므로서 폭주(congestion)의 발생확률이 높다. 최근에 들어 사용자의 QoS 요구 시, 다양한 QoS를 패킷 네트워크에서 처리할 수 있도록 IETF에서 DiffServ, RSVP, MPLS 등과 같은 패킷 QoS 기법에 대한 표준화 작업이 진행중이며, 그 중에서 Diffserv 네트워크가 대표적이다. 따라서 본 논문에서는 이 DiffServ 네트워크상에서 다양하게 유입되는 트래픽의 종류에 따라 사용자의 응용에 적절히 대응하여 트래픽을 처리하는 라우팅 기법 및 알고리즘을 연구하고 기존의 최선형 (Best effort) 트래픽을 처리하기 위한 트래픽 분산 라우팅 프로토콜 (Traffic-Balanced Rout-ing Protocol''TBRP)을 제안하였으며, 최적의 중간 노드를 선택하여 높은 순위의 상호형 데이터를 처리하기 위한 계층적 라우팅 프로토콜(또ierarchicalTra(fic-Scheduling Routing Protocol : HTSRP)을 연구하였다. 본 연구에서 제시한 프로토콜은 유, 무선망의 통합에 따른 다양한 엑세스망과 백본망에 유연한 트래픽 처리기법으로서 계층적 라우팅 알고리즘으로 적합하였다. 본 실험에서는 사용자의 QoS요청 시 제공되는 상호형 또는 스트리 밍 데이터를 위한 HTSRP_Q(Hierarchical Traffic-Scheduling Routing Pro-tocol for QoS)에 대해 성능이 우수함을 입증하였으며, 각 엑세스 단에서 요청하는 QoS 파라미터에 따라 자원을 최적화하여 QoS를 보장하고, 특히 지연에 민감한 트래픽을 처리하였으며, 제안한 프로토콜을 이용하여 사용자 요구 트래픽 종류에 따라 대화형 클래스, 스트리밍 클래스, 높은 순위의 상호형 클래스, 낮은 순위의 상호형 클래스, 그리고 background 클래스등 5개의 서비스 클래스로 분리하여 트래픽 특성에 맞게 처리할 수 있었다. QoS 관련 실험에서는 QoS 요청데이터를 균등하게 1에서 10Mbps 사이에 분포하였고 연결된 호에 대한 지속시간은 5분으로 하였다. 이러한 환경에서 프로토콜을 MaRS에 의해 실험을 하였고 기존의 거리-벡터 라우팅과 링크-상태 라우팅 프로토콜과 비교해서 처리량, 메시지 손실, 블럭킹율 등에서 비교적 우위의 성능을 확인할 수 있었으며, 특히, 차별화된 서비스의 특성에 맞게 라우팅 기법을 적용하므로서 망의 효율성과 안정성을 꾀할 수가 있었다. 연결 수 대 처리량에서는 HTSRP 프로토콜이 연결이 적을 때 DVR, LSR보다 우월하였으며 특히, 선형을 유지하였다. 연결 수 대 패킷 손실에서 HTSRP프로토콜에서 메시지 손실은 연결의 수가 낮거나 높을 때 다른 DVR과 LSR 라우팅 프로토콜과 유사한 결과를 나타내었다. Hotspo에서 TBRP, HTSRP프로토콜은 hotspot 연결의 수가 9일 때까지 DVR, LSR 보다 좋은 처리량를 나타냈고 HTSRP는 연결의 수가 6 이상일 때 가장 높은 처리량을 나타내었다. 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 흔재할 경우는 트래픽이 증가할수록 HTSRP_Q가 가장 월등하였으며 , 로드가 증가할수록 낮은 블록킹률을 나타내었다. 본 논문에서는 점대점 전송을 기반으로 하였다. 앞으로 다양한 응용 S/W는 멀티캐스트 기반이 예상되므로 멀티캐스트 라우팅에 대한 연구가 필요하다. 본 논문의 프로토콜은 원천과 목적지간의 최단경로가 폭주상태가 아닌 해당 중간 노드를 이용한다. 최단경로의 모든 링크상의 트래픽 부하가 낮을 때 중간노드의 사용은 지연을 증가시킨다. 향후 최적의 성능을 위해 보완이 필요하다. 아울러, 2계위에서는 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 혼재할 때 자동으로 네트워크의 효율적을 고려한 방법 선택이 필요하다.

• The Magazine of the IEIE
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• v.30 no.5
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• pp.551-551
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• 2003

현재의 라우팅 프로토콜은 다양한 사용자 요구를 만족시켜주기 위해서는 네트워크의 처리량을 최대화하고 동시에 사용자의 요구 시 QoS를 보장해주는 기법이 요구되고 있다. 기존의 최단경로 라우팅 프로토콜은 단일경로 라우팅으로 인해 병목현상의 단점을 지니고 있다. 즉, 원천과 목적지간 최단경로는 낮은 활용도를 나타내는 경로들이 많이 존재하지만 단일경로를 선택하므로서 폭주(congestion)의 발생확률이 높다. 최근에 들어 사용자의 QoS 요구 시, 다양한 QoS를 패킷 네트워크에서 처리할 수 있도록 IETF에서 DiffServ, RSVP, MPLS 등과 같은 패킷 QoS 기법에 대한 표준화 작업이 진행중이며, 그 중에서 Diffserv 네트워크가 대표적이다. 따라서 본 논문에서는 이 DiffServ 네트워크상에서 다양하게 유입되는 트래픽의 종류에 따라 사용자의 응용에 적절히 대응하여 트래픽을 처리하는 라우팅 기법 및 알고리즘을 연구하고 기존의 최선형 (Best effort) 트래픽을 처리하기 위한 트래픽 분산 라우팅 프로토콜 (Traffic-Balanced Rout-ing Protocol'TBRP)을 제안하였으며, 최적의 중간 노드를 선택하여 높은 순위의 상호형 데이터를 처리하기 위한 계층적 라우팅 프로토콜(또ierarchicalTra(fic-Scheduling Routing Protocol : HTSRP)을 연구하였다. 본 연구에서 제시한 프로토콜은 유, 무선망의 통합에 따른 다양한 엑세스망과 백본망에 유연한 트래픽 처리기법으로서 계층적 라우팅 알고리즘으로 적합하였다. 본 실험에서는 사용자의 QoS요청 시 제공되는 상호형 또는 스트리 밍 데이터를 위한 HTSRP_Q(Hierarchical Traffic-Scheduling Routing Pro-tocol for QoS)에 대해 성능이 우수함을 입증하였으며, 각 엑세스 단에서 요청하는 QoS 파라미터에 따라 자원을 최적화하여 QoS를 보장하고, 특히 지연에 민감한 트래픽을 처리하였으며, 제안한 프로토콜을 이용하여 사용자 요구 트래픽 종류에 따라 대화형 클래스, 스트리밍 클래스, 높은 순위의 상호형 클래스, 낮은 순위의 상호형 클래스, 그리고 background 클래스등 5개의 서비스 클래스로 분리하여 트래픽 특성에 맞게 처리할 수 있었다. QoS 관련 실험에서는 QoS 요청데이터를 균등하게 1에서 10Mbps 사이에 분포하였고 연결된 호에 대한 지속시간은 5분으로 하였다. 이러한 환경에서 프로토콜을 MaRS에 의해 실험을 하였고 기존의 거리-벡터 라우팅과 링크-상태 라우팅 프로토콜과 비교해서 처리량, 메시지 손실, 블럭킹율 등에서 비교적 우위의 성능을 확인할 수 있었으며, 특히, 차별화된 서비스의 특성에 맞게 라우팅 기법을 적용하므로서 망의 효율성과 안정성을 꾀할 수가 있었다. 연결 수 대 처리량에서는 HTSRP 프로토콜이 연결이 적을 때 DVR, LSR보다 우월하였으며 특히, 선형을 유지하였다. 연결 수 대 패킷 손실에서 HTSRP프로토콜에서 메시지 손실은 연결의 수가 낮거나 높을 때 다른 DVR과 LSR 라우팅 프로토콜과 유사한 결과를 나타내었다. Hotspo에서 TBRP, HTSRP프로토콜은 hotspot 연결의 수가 9일 때까지 DVR, LSR 보다 좋은 처리량를 나타냈고 HTSRP는 연결의 수가 6 이상일 때 가장 높은 처리량을 나타내었다. 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 흔재할 경우는 트래픽이 증가할수록 HTSRP_Q가 가장 월등하였으며 , 로드가 증가할수록 낮은 블록킹률을 나타내었다. 본 논문에서는 점대점 전송을 기반으로 하였다. 앞으로 다양한 응용 S/W는 멀티캐스트 기반이 예상되므로 멀티캐스트 라우팅에 대한 연구가 필요하다. 본 논문의 프로토콜은 원천과 목적지간의 최단경로가 폭주상태가 아닌 해당 중간 노드를 이용한다. 최단경로의 모든 링크상의 트래픽 부하가 낮을 때 중간노드의 사용은 지연을 증가시킨다. 향후 최적의 성능을 위해 보완이 필요하다. 아울러, 2계위에서는 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 혼재할 때 자동으로 네트워크의 효율적을 고려한 방법 선택이 필요하다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• v.15 no.4
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• pp.1317-1341
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• 2021

Nowadays, the Internet of Things (IoT) is adopted to enable effective and smooth communication among different networks. In some specific application, the Wireless Sensor Networks (WSN) are used in IoT to gather peculiar data without the interaction of human. The WSNs are self-organizing in nature, so it mostly prefer multi-hop data forwarding. Thus to achieve better communication, a cross-layer routing strategy is preferred. In the cross-layer routing strategy, the routing processed through three layers such as transport, data link, and physical layer. Even though effective communication achieved via a cross-layer routing strategy, energy is another constraint in WSN assisted IoT. Cluster-based communication is one of the most used strategies for effectively preserving energy in WSN routing. This paper proposes a Bio-inspired cross-layer routing (BiHCLR) protocol to achieve effective and energy preserving routing in WSN assisted IoT. Initially, the deployed sensor nodes are arranged in the form of a grid as per the grid-based routing strategy. Then to enable energy preservation in BiHCLR, the fuzzy logic approach is executed to select the Cluster Head (CH) for every cell of the grid. Then a hybrid bio-inspired algorithm is used to select the routing path. The hybrid algorithm combines moth search and Salp Swarm optimization techniques. The performance of the proposed BiHCLR is evaluated based on the Quality of Service (QoS) analysis in terms of Packet loss, error bit rate, transmission delay, lifetime of network, buffer occupancy and throughput. Then these performances are validated based on comparison with conventional routing strategies like Fuzzy-rule-based Energy Efficient Clustering and Immune-Inspired Routing (FEEC-IIR), Neuro-Fuzzy- Emperor Penguin Optimization (NF-EPO), Fuzzy Reinforcement Learning-based Data Gathering (FRLDG) and Hierarchical Energy Efficient Data gathering (HEED). Ultimately the performance of the proposed BiHCLR outperforms all other conventional techniques.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.1B
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• pp.64-72
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• 2004

Multiprotocol Label Switching (MPLS) has been developed as a key technology to enhance the reliability, manageability and overall quality of service of core If networks with connection-oriented tunnel LSP and traffic engineering such as constraint-based routing, explicit routing, and restoration. In this paper, we propose a control bandwidth borrowing scheme that maximizes the utilization of tunnel LSPs or physical links by an extension to the RSVP-TE label distribution protocol. MPLS-based core switching network and VPN services rely on the establishment of connection-oriented tunneled LSPs that are configured or predefined by network management systems. The mechanism of network management system varies from (i) a relatively static LSP establishment accounting, to (ii) a dynamic QoS routing mechanisms. With the use of hierarchical LSPs, the extra bandwidth that is unused by the trunk (outer) LSPs should be fully allocated to their constituent end-to-end user traffic (inner) LSPs in order to maximize their utilization. In order to find out the unused extra bandwidth in tunnel LSP or physical link and redistribute these resources to constituent LSPs, we expend the functionality of RSVP-TE and the found unused extra bandwidth is redistributed with a weight-based recursive redistribution scheme. By the extended RSVP-TE and proposed recursive redistributed scheme, we could achieve the instantaneous maximized utilization of tunnel LSP or physical link suffering from the potential under-utilization problem and guarantee the end-to-end QoS requirements. With the proposed scheme, network manager can manage more effectively the extra available bandwidth of hierarchical LSPs and maximize the instantaneous utilization of the tunneled LSP resources.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.12 no.6
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• pp.1-9
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• 2007

We propose a novel framework for distributed resource management. The framework has the following novel features. First, the resource management system is distributed using resource content information that is characterized by system properties. We argue that a distributed system based on resource content is sufficient to satisfy specific scheduling requests for Quality of Service(QoS) considering workload balance across a grid. Second, the distributed system constructs a hierarchical peer-to-peer network. This peered network provides an efficient message routing mechanism. The simulation results demonstrate that the proposed framework is proficient to satisfy QoS in distributed environment.