• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권5호
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• pp.433-440
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• 2010

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율성, 전송 지연 그리고 확장성은 중요한 요구사항이며, 특히 다수의 노드로 구성된 무선 센서 네트워크의 경우 네트워크 라이프타임 연장을 위해 제한된 배터리 전력 내에서 각 노드의 에너지 소비를 최소화 시켜야한다. 또한 전송률을 향상시키기 위해서는 각 센서 노드의 에너지 소비를 최소화하기 위한 효율적인 알고리즘과 에너지 관리 기술이 요구된다. 본 논문은 무선 센서 네트워크 환경에서 센서 데이터 전송을 위해 경로의 겹침이 없는 다중경로 프로토콜을 제안한다. 제안한 방법은 다중경로를 검색하고 라우팅 테이블에 다중경로를 추가시켜 센서 데이터 전송의 감소를 통해 네트워크 오버헤드를 최소화 시킨다. 제안한 라우팅 프로토콜은 각 노드의 에너지 소비를 최소화하고, 싱크 노드가 수신 강도 범위 내, 외부에 위치하더라도 센서 네트워크의 생명주기를 연장할 수 있다. 실제 데이터를 이용하여 현실 모델에 맞게 센서 네트워크를 구축하고 제안 기법의 타당성을 검증하며, 전체 에너지의 소비량을 평가한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5559-5564
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• 2015

이동 애드-혹 네트워크 환경을 위해 다양한 라우팅 프로토콜이 제안되고 있다. 이동 애드-혹 네트워크는 기존 유선 하부구조에 도움 없이 동작하는 일시적으로 구성되는 임시적인 네트워크이다. 제안된 프로토콜은 이동 애드-혹 네트워크 내에서 이동 호스트들 간에 끊김없는 통신 서비스를 제공한다. 특히, 우리의 프로토콜은 각 이동 호스트에서 다중 경로를 유지함으로써 더 빠른 경로 재설정이 가능하도록 해 주고 또한 이 프로토콜은 신뢰할 수 있는 통신 환경을 제공한다. 본 논문에서는 RWP 모델과 LW 모델과의 성능을 비교한다. 본 논문은 단일 경로와 노드의 중복을 허용하는 다중 경로를 사용하는 경우의 평균 이동속도에 따른 전달률의 변화를 이동성 모델에 따라, 그리고 노드의 수에 따라 보인다.

• 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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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• pp.492-495
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• 2011

그래프 G의 쌍형 다대다 k-서로소민 경로 커버 (k-DPC)는 k개의 서로 다른 소스 정점과 싱크 정점 쌍을 연결하며 그래프에 있는 모든 정점을 지나는 k개의 서로소인 경로 집합을 말한다. 2-차원 $m{\times}n$ 토러스는 길이가 각각 m과 n인 두 사이클 $C_m$과 $C_n$의 곱으로 정의되는 그래프이다. 이 논문에서는 고장 정접이나 에지가 하나인 $m{\times}n$ 이분 토러스(짝수 m,n ${\geq}$4)에는, 정점 고장이 있고 소스나 싱크 중에 고장 정점과 같은 색을 가진 정점이 오직 하나 존재하거나 혹은 정점 고장이 없고 에지 고장이 하나 존재하면서 둘은 흰색 정점이고 둘은 검정색 정점이면 항상 두 소스-싱크 쌍을 잇는 쌍형 다대다 2-DPC가 존재 힘을 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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• pp.278-282
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• 2010

모바일 애드혹 네트워크에서의 멀티패스 라우팅 프로토콜은 기존의 단일패스 라우팅 프로토콜에 비하여 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있고 혼잡을 완화시킬 수 있으며, 데이터 전달의 신뢰성을 제공할 수 있다. 하지만 멀티패스 라우팅 프로토콜에서의 경로 탐색 과정은 오버헤드가 크고 계산의 복잡도 또한 높다. 본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서의 멀티패스 라우팅을 위한 효율적인 노드디스조인트 경로 탐색 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 지연된 RREP(Route Reply) 패킷을 사용하여 최적의 노드 디스조인트 경로를 탐색하고 그중 간섭 및 충돌의 영향이 적은 경로 집합을 선택한다. 이를 통해 빠르게 트래픽을 분산시킬 수 있고 충돌로 인한 오류의 발생을 낮추어 신뢰성을 높일 수 있다. 실험을 통하여 제안하는 경로 탐색 알고리즘이 최적의 멀티패스를 선택함을 확인하였다.

• 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.

• 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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• 제11권4호
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• pp.2002-2019
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• 2017

RPL routing protocol for low-power and lossy networks is an Internet Engineering Task Force (IETF) recommended IPv6 based protocol for routing over Low power Lossy Networks (LLNs). RPL is proposed for networks with characteristics like small packet size, low bandwidth, low data rate, lossy wireless links and low power. RPL is a proactive routing protocol that creates a Directed Acyclic Graph (DAG) of the network topology. RPL is increasingly used for Internet of Things (IoT) which comprises of heterogeneous networks and applications. RPL proposes a single path routing strategy. The forwarding technique of RPL does not support multiple paths between source and destination. Multipath routing is an important strategy used in both sensor and ad-hoc network for performance enhancement. Multipath routing is also used to achieve multi-fold objectives including higher reliability, increase in throughput, fault tolerance, congestion mitigation and hole avoidance. In this paper, M-RPL (Multi-path extension of RPL) is proposed, which aims to provide temporary multiple paths during congestion over a single routing path. Congestion is primarily detected using buffer size and packet delivery ratio at forwarding nodes. Congestion is mitigated by creating partially disjoint multiple paths and by avoiding forwarding of packets through the congested node. Detailed simulation analysis of M-RPL against RPL in both grid and random topologies shows that M-RPL successfully mitigates congestion and it enhances overall network throughput.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권1A호
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• pp.23-29
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• 2006

무선 센서네트워크(Sensor Network)에서는 많은 수의 센서 노드를 영구적으로 사용하기 보다는 일회성의 목적으로 사용하기 때문에 센서 네트워크를 구성하는 노드들의 수명을 장시간 유지시키는 것이 매우 중요하다. 이를 위해서 본 논문에서는 무선 센서네트워크의 연결 유지 시간(network lifetime)을 연장시키기 위한 EASR(Energy Aware Source Routing) 프로토콜을 제안한다. 제안하는 EASR 기법은 기존의 EAR(Energy Aware Routing)처럼 다중 경로 중에 확률에 의해 결정되는 단일 경로로만 데이터 트래픽을 전송하여 에너지 소비를 분산시키는 방법을 사용한다. 하지만 제안하는 EASR 기법에서는 기존의 SMR(Split Multipath Routing)에서 사용되는 다중 경로 선정 기법을 개선한 방법으로서 센서 노드들의 에너지 소비를 최소화 하기 위하여 다중 경로간의 overhearing 지수를 정의하고 이를 근거로 overhearing 현상에 의한 에너지 소비를 최소로 하는 다중 경로를 설정하는 기법이다. 제안하는 EASR기법이 무선 센서네트워크 환경에서 노드의 수명을 장시간 유지시키고 합리적인 데이터 전송 지연시간을 갖는다는 것을 시뮬레이션 분석을 통해 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.654-662
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• 2016

사고수목을 이루는 게이트나 기본사상이 많아질수록 정상사상 확률의 정확한 계산이 어려워진다. 이를 극복하기 위해 BDD 방법을 적용하면 중소형 사고수목의 경우 짧은 시간에 근사계산 없이 정확한 값을 구할 수 있다. CUDD 함수를 이용하여 사고수목을 BDD로 변환하고 그로부터 정상사상의 발생확률을 구하는 고장경로 탐색 알고리즘을 고안하였다. 후방탐색 알고리즘은 전방탐색 알고리즘보다 고장경로의 탐색과 확률계산 시간에서 효과적이다. 이 탐색 알고리즘은 BDD에서 고장경로를 찾는데 있어서 탐색시간을 줄일 수 있고, 해당 사고수목의 단절집합과 최소단절집합을 찾는 유용한 방법이다.