• 제목/요약/키워드: Node-Disjoint Path

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A Novel Multi-Path Routing Algorithm Based on Clustering for Wireless Mesh Networks

  • Liu, Chun-Xiao;Zhang, Yan;Xu, E;Yang, Yu-Qiang;Zhao, Xu-Hui
    • 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.

Design of a set of One-to-Many Node-Disjoint and Nearly Shortest Paths on Recursive Circulant Networks

  • Chung, Ilyong
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.897-904
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    • 2013
  • The recursive circulant network G(N,d) can be widely used in the design and implementation of parallel processing architectures. It consists of N identical nodes, each node is connected through bidirectional, point-to-point communication channels to different neighbors by jumping $d^i$, where $0{\leq}i{\leq}{\lceil}{\log}_dN{\rceil}$ - 1. In this paper, we investigate the routing of a message on $G(2^m,4)$, a special kind of RCN, that is key to the performance of this network. On $G(2^m,4)$ we would like to transmit k packets from a source node to k destination nodes simultaneously along paths on this network, the $i^{th}$ packet will be transmitted along the $i^{th}$ path, where $1{\leq}k{\leq}m-1$, $0{{\leq}}i{{\leq}}m-1$. In order for all packets to arrive at a destination node quickly and securely, we present an $O(m^4)$ routing algorithm on $G(2^m,4)$ for generating a set of one-to-many node-disjoint and nearly shortest paths, where each path is either shortest or nearly shortest and the total length of these paths is nearly minimum since the path is mainly determined by employing the Hungarian method.

AODV 기반 모바일 Ad-hoc 네트워크의 노드 Disjoint 다중경로 라우팅 프로토콜 (A Node-Disjoint Multi-Path Routing Protocol in AODV-based Mobile Ad-hoc Networks)

  • 김태훈;정상화;강수영;유영환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권12B호
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    • pp.1371-1379
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    • 2009
  • 본 논문에서는 모바일 노드들의 움직임이 심한 MANET 환경에서 데이터의 전송을 보다 안정적이고 신뢰성 있게 하기 위해 소스 목적지 간의 다중 경로를 찾는 새로운 방법을 제시하고자 한다. 새로운 다중경로 라우팅은 먼저 AODV에 기반을 두어 주경로를 설정하고 주경로로 설정된 노드는 보조경로 탐색에 참여하지 못하도록 하여 주경로와 보조경로를 노드 비 겹침(disjoint)하게 형성한다. 또한 주경로가 설정된 후 바로 데이터 전송을 시작하고 데이터 전송이 되고 있는 중에 백그라운드로 보조경로 탐색을 실행하여 경로 탐색 시에 발생하는 데이터 전송의 지연을 주경로 탐색 시에만 발생하도록 한다. 주경로와 보조경로 중 하나의 경로가 단절되면 즉시 다른 경로로 데이터 전송을 하게 되고 단절된 경로는 경로유지를 통해 다시 노드 비 겹침 경로를 찾는다. Qualnet 기반 시뮬레이션을 수행한 결과, 제안한 라우팅 프로토콜을 사용한 경우 주경로가 단절되었을 때 62.5%정도 보조경로가 존재하여 보조경로를 통한 지연 없는 데이터 전송을 하며, AODV, AODV-Local Repair에 비해 패킷 전송률이 2~3%향상되고, 종단 간 지연시간이 10%정도 줄어든다.

하이브리드 애드-혹 네트워크를 위한 크로스-레이어 서비스 검색 기법 (Cross-Layer Service Discovery Scheme for Hybrid Ad-hoc Networks)

  • 김문정;엄영익
    • 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.

무선 애드-혹 네트워크를 위한 효율적인 서비스 검색 기법 (Service Discovery Scheme for Wireless Ad-hoc Networks)

  • 김문정;이동훈
    • 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.

분리 VP 그룹을 이용한 ATM 망 생존도 향상 방안 (ATM Network Survivability Enhancement Scheme using Disjoint VP Groups)

  • 이길흥;최용훈;박원서;이재용;이상배
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권8호
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    • pp.949-956
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    • 1999
  • 이 논문에서는 ATM (Asynchronous Transfer Mode) 방식의 초고속망의 장애 발생 시 이용자 연결의 QoS (Quality of Service)를 고려하여 복구할 수 있게 하는 보호 망 설계 방안을 제시한다. 제시한 설계 방안에 기초한 비용과 복구 특성을 분석과 모의 실험을 통해 알아본다. 제안하는 망에서의 복구는 분리 VP 그룹 (Disjoint Virtual Path Group, DVPG) 을 사용하는 상태 독립적 (State- independent) 방식으로 복구된다. ATM 망의 운용 및 보호 VP 할당과 용량 배정 문제를 정의하고 이를 바탕으로 최소의 비용을 갖는 VP 망을 설계한다. 망의 고장 시 기존 노드간의 VP 연결은 미리 할당된 링크 또는 노드 분리 보호 VP 경로를 따라 간단한 복구 알고리즘에 의해 빠르게 복구된다. QoS의 고려는 추가 비용을 필요로 하지만 정확한 이용자 연결의 복구를 실현하며, 분리 VP 그룹의 적용은 비용을 상승시키지만, 빠른 복구와 복수의 고장에 대처할 수 있는 방안이 된다.Abstract A cost evaluation of protection scheme for VP-based ATM network is presented here and its related characteristics are evaluated. The proposed and evaluated scheme is a state-independent restoration scheme using a disjoint path group. For fast and simple restoration of failed connections, link disjoint or node disjoint VP groups (DVPG) were utilized in this paper. A VP assignment and capacity planning problem is formulated. When failure occurs, the failed working VPs are switched to the protection VPs of disjoint path groups with a simple restoration scheme. And, cost evaluation and restoration characteristics are presented. The consideration of multiple QoS (Quality of Service) levels and disjoint path group protection scheme require additional network cost but acquire fit and fast restoration.

무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 메시지 전송 신뢰도 보장 라우팅 알고리즘 (Energy-Efficient Routing Algorithm with Guaranteed Message Transmission Reliability for Wireless Sensor Networks)

  • 백장운;서대화;남영진
    • 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.

재귀원형군에서 병렬 경로 알고리즘의 설계 (The Design of Parallel Routing Algorithm on a Recursive Circulant Network)

  • 배용근;박병권;정일용
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권11호
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    • pp.2701-2710
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    • 1997
  • 재귀원형군은 마이크로 프로세스의 모델로서 활발하게 연구되고 있으며 특히 슈퍼컴퓨팅 분야에서 많은 관심을 불러 일으키고 있다. 본 논문에서는 재귀원형군에서 메시지의 경로 설정을 연구하는데 이는 네트워크의 성능 평가에 중요한 기준이 된다. 재귀원형군에서 출발 노드에서 목적 노드까지 m개의 패킷을 m개의 경로를 따라서 동시에 전송하고자 한다. 이 때 i번째의 패킷은 i번째의 경로를 따라서 전송된다. $(o{\leq}i{\leq}m-1)$. 모든 패킷들이 목적 노드에 신속하고 안전하게 도달하기 위해서 i번째의 경로는 disjoint해야 한다. 이들 경로들을 설계하기 위해서 Hamiltonian Circuit Latin Square(HCLS)를 재귀원형군에 적용시켜서 $O(n^2)$ 병렬 경로 알고리즘을 제안한다.

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AODV기반의 지역경로탐색을 이용한 노드 비중첩 다중 경로 검색 기법 (A Node-disjoint Multipath Discovery Method by Local Route Discovery based on AODV)

  • 김동학;김영락;김종근
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제14C권1호
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    • pp.87-94
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    • 2007
  • 모바일 Ad hoc 네트워크에서 AODV와 DSR을 포함한 대표적인 표준 라우팅 프로토콜들은 대부분 난일 최단 경로를 구축하고 사용한다. 이러한 단일 경로 라우팅은 경로가 단절되었을 때 경로를 처음부터 다시 재구축해야 하는 번거로움과 이에 따른 부하 발생이 불가피하다. 이런 문제점들을 해결하기 위한 방법으로 빠른 대체 경로 이용이 가능한 다중 경로 라우팅 프로토콜에 관한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 AODV 기반의 지역 경로 탐색에 의한 노드 비중첩 다중 경로 검색 기법을 제안한다. 이는 송신지로부터 수신지로의 완전 분리된 노드 비중칩 다중 경로들을 최대한 많이 찾아 구축함으로 경로의 강건함을 확보하고 보다 안정적인 라우팅을 제공한다.

상호연결망 폴디드 하이퍼-스타 연결망 FHS(2n,n)의 고장 지름 (Fault Diameter of Folded Hyper-Star Interconnection Networks FHS(2n,n))

  • 김종석;이형옥
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권1호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 고장 지름은 상호연결망의 통신 능률과 신뢰도를 평가하는 중요한 척도 중의 하나이다. 이형옥 외 4인[Folded 하이퍼-스타 그래프의 병렬 경로, 한국정보처리학회논문지, Vol.6, No.7, pp.1756-1769, 1999]은 폴디드 하이퍼-스타 FHS(2n,n)의 노드 중복 없는 경로를 제안하였고, FHS(2n,n)의 고장 지름이 2n-1 이하임을 증명하였다. 본 논문에서는 폴디드 하이퍼-스타 FHS(2n,n)의 개선된 노드 중복 없는 경로를 제안한다. 그리고 FHS(2n,n)의 광역 지름이 dist(U,V)+4이고, 고장 지름이 n+2 이하임을 증명한다.