• 제목/요약/키워드: hierarchical routing

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THERA: Two-level Hierarchical Hybrid Road-Aware Routing for Vehicular Networks

  • Abbas, Muhammad Tahir;SONG, Wang-Cheol
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3369-3385
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    • 2019
  • There are various research challenges in vehicular ad hoc networks (VANETs) that need to be focused until an extensive deployment of it becomes conceivable. Design and development of a scalable routing algorithm for VANETs is one of the critical issue due to frequent path disruptions caused by the vehicle's mobility. This study aims to provide a novel road-aware routing protocol for vehicular networks named as Two-level hierarchical Hybrid Road-Aware (THERA) routing for vehicular ad hoc networks. The proposed protocol is designed explicitly for inter-vehicle communication. In THERA, roads are distributed into non-overlapping road segments to reduce the routing overhead. Unlike other protocols, discovery process does not flood the network with packet broadcasts. Instead, THERA uses the concept of Gateway Vehicles (GV) for the discovery process. In addition, a route between source and destination is flexible to changing topology, as THERA only requires road segment ID and destination ID for the communication. Furthermore, Road-Aware routing reduces the traffic congestion, bypasses the single point of failure, and facilitates the network management. Finally yet importantly, this paper also proposes a probabilistical model to estimate a path duration for each road segment using the highway mobility model. The flexibility of the proposed protocol is evaluated by performing extensive simulations in NS3. We have used SUMO simulator to generate real time vehicular traffic on the roads of Gangnam, South Korea. Comparative analysis of the results confirm that routing overhead for maintaining the network topology is smaller than few previously proposed routing algorithms.

자율구성 계층구조 애드혹 네트워크를 위한 상호 연동방식의 토폴로지 탐색 및 라우팅 프로토콜 (A Joint Topology Discovery and Routing Protocol for Self-Organizing Hierarchical Ad Hoc Networks)

  • 양서민;이혁준
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권7호
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    • pp.905-916
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    • 2004
  • 자율구성 계층구조 에드혹 네트워크(Self-organizing hierarchical ad hoc network, SOHAN)는 편평구조 에드혹 네트워크의 확장성을 향상시키기 위해 설계된 새로운 형태, 즉, 액세스 포인트, 전달 노드, 이동 노드의 3 계층의 애드혹 노드로 구성된 네트워크 구조이다. 본 논문에서는 SOHAN의 자율구성을 위한 토폴로지 탐색과 라우팅 프로토콜을 소개한다. 또한 높은 전송 용량을 갖는 최적의 클러스터 기반 계층구조 토폴로지를 형성하기 위한 링크 품질 및 MAC 지연 시간 기반의 크로스레이어 설계방식의 경로 척도를 제안한다. 토폴로지 탐색 프로토콜은 2.5 계층에서 MAC 주소를 기반으로 동작하는 라우팅 프로토콜을 위한 기본적인 정보를 제공한다. 이 라우팅 프로토콜은 AODV 프로토콜을 기반으로 하며, 계층구조의 장점을 활용하기 위해 토폴로지 탐색 프로토콜과 상호 연동하도록 설계된다. 시뮬레이션을 통해 전송용량, 종단간 지연시간, 패킷 전달률, 제어 오버헤드 관점에서 SOHAN의 우수한 성능과 확장성을 보인다.

에드 혹 네트워크에서 노드의 국부 위치 정보를 이용한 최적 계층적 클러스터링 경로 라우팅 알고리즘 (Localized Positioning method for Optimal path Hierarchical clustering algorithm in Ad hoc network)

  • 오영준;이강환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.2550-2556
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    • 2012
  • 본 논문에서는 노드의 위치정보를 측정함에 있어 거리정보에 기반을 두지 않은 방식(range-free)에서의 라우팅 에너지 효율성을 개선한 ALPS(Ad hoc network Localized Positioning System) 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안되는 ALPS 알고리즘은 계층적 클러스터 단위에 소속된 임의의 노드에 대한 위치정보를 RSSI(Received signal strength indication)에 의해 상대적 위치정보를 제공하는 방법이다. 제안된 알고리즘에 따른 위치정보를 사용 할 경우 기존의 DV-hop방식에 따른 노드의 평균 위치정보를 사용한 경우보다 계층적 좌표 방식에 의한 제안된 방식이 보다 최적화된 에너지 소모를 유지할 수 있는 경로 알고리즘을 제공하게 된다. 제공된 알고리즘의 성능 분석을 위해 본 논문에서는 상기 두 가지 방식의 위치정보에 따른 라우팅에서 소모되는 에너지 관계를 비교 하였고, 이로부터 보다 최적화된 에너지 경로 관리가 되는 결과를 보여주었다.

Heterogeneous 무선 센서 네트워크를 위한 계층적 에너지 인지 라우팅 알고리즘 (Hierarchical Energy-Aware Routing Algorithm for Heterogeneous Wireless Sensor Networks)

  • 박진호;서상보;송승미;김성운
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2007년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.13-14
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    • 2007
  • We propose HERAH(Hierarchical Energy-Aware Routing Algorithm for Heterogeneous Wireless Sensor Networks) that is the hierarchical routing algorithm in WSNs and is established on heterogeneous environment. HERAH performs CH selection by considering residual energy level and uses multi-hop communication within cluster. So, HERAH makes improvements in the energy savings and the network lifetime compared with LEACH.

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A Study on Information Flow and Routing in a Class of Flexible Manufacturing Systems

  • Kim, Sung-Chul
    • 대한산업공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.23-30
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    • 1989
  • The routing flexibility in FMSs can be achieved through two levels : the parallel operations and the alternative stations. To accommodate this pertaining flexibility for part routing in FMSs, a hierarchical routing principle is developed which considers both the routing flexibility and the performance effectiveness, which can also be easily implemented. For the proper implementation of this routing algorithm, the required information flow is identified which turns out to be very simple.

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모바일 IP에서 Fast Handoff를 위한 SNMP 정보 기반 계층 라우팅 메커니즘 (SNMP Information based Hierarchical Routing Mechanism for Fast Handoff in Mobile IP)

  • 류상훈;박수현;이이섭;장한이;백두권
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권2호
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    • pp.131-145
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    • 2004
  • mobile IP는 단순히 이동성을 지원하는 것만을 목표로 제안되었고 새로운 네트워크로의 연결만을 보장해주고 있다. Hierarchical MIPv6는 MAP(Mobility Anchor Point)를 이용하여 시그널 링을 줄여주고 Fast Handoff를 향상시켜주고 있지만 여전히 핸드오프 후의 QoS는 보장하지 못한다. Mobile IP 의 QoS는 이동환경에서 멀티미디어서비스나 실시간 서비스 제공 시 매우 중요시되는 문제로, 핸드오프에 의한 지연과 밀접히 연관되어 있다. 본 논문에서는 이러한 핸드오프 지연 문제를 해결하기 위해, 액티브 네트워크에서의 정보기반 라우팅에 키워드 관리 방법을 추가한 SNMP 정보기반 계층 라우팅을 제시하고, 이를 이용하여 핸드오프 지연을 최소화하는 Fast Handoff 기법을 제시한다. 또한 기존 핸드오프 방법과 제시한 기법을 모델링한 후 NS-2를 사용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과는 제시한 기법이 핸드오프 지연을 최소화시켜 QoS를 향상시켰음을 입증한다.

유연 Job Shop 일정계획의 유연성에 대한 시뮬레이션 (Simulation for Flexibility of Flexible Job Shop Scheduling)

  • 김상천;김정자;이상완;이성우
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.281-287
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    • 2001
  • Traditional job shop scheduling is supposed that machine has a fixed processing job type. But actually the machine has a highly utilization or long processing time is occurred delay. Therefore product system is difficult to respond quickly to the change of products or loads or machine failure etc. Here we use flexible job shop which is supposed that a machine has several jobs by tool change. The heuristic for the flexible job shop scheduling has to solve two problems. One is a routing problem which is determine a machine to process job. The other is sequencing problem which is determine processing sequence. The approach to solve two problems arc a hierarchical approach which is determined routing and then schedule, and a concurrence approach which is solved concurrently two problems by considering routing when it is scheduled. In this study, we simulate for flexibility efficiency fo flexible job shop scheduling with machine failure using hierarchical approach.

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Efficient Dual-layered Hierarchical Routing Scheme for Wireless Sensor Networks

  • Yoon, Mahn-Suk;Kim, Hyun-Sung;Lee, Sung-Woon
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2008년도 추계 공동 국제학술대회
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    • pp.507-511
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    • 2008
  • Supporting energy efficiency and load balancing in wireless sensor network is the most important issue in devising the hierarchical routing protocols. Recently, the dual layered clustering scheme with GPS was proposed for the supporting of load balancing for cluster heads but there would be many collided messages in the overlapped area between two layers. Thereby, the purpose of this paper is to reduce the collision rate in the overlapped layer by concisely distinguish them with the same number of nodes in them. For the layer partition, this paper uses an equation $x^2+ y^2{\le}(\frac{R}{\sqrt{2\pi}})^2$ to distinguish layers. By using it, the scheme could efficiently distinguish two layers and gets the balanced number of elements in them. Therefore, the proposed routing scheme could prolong the overall network life cycle about 10% compared to the previous two layered clustering scheme.

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Accurate Performance Evaluation of Internet Multicast Architectures: Hierarchical and Fully Distributed vs. Service-Centric

  • Said, Omar
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권9호
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    • pp.2194-2212
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    • 2013
  • The multicast routing architectures have become indispensable due to the increasing needs for extreme communication services anywhere and anytime. The most recent approaches are called hierarchical and fully distributed, what have been proposed by O. Said et al. in a previous work. These proposed architectures were introduced to enhance the service-centric approach. In this paper, NS2 is used to build a simulation environment to test the hierarchical and the fully distributed multicast architectures as regards the service-centric one. The results of simulation show that the performance of the hierarchical and the fully distributed architectures outperforms the service-centric architecture. Furthermore, the fully distributed architecture is found to have the best performance.

무선 센서 네트워크를 위한 계층적 라우팅 프로토콜에서의 이동 싱크 노드 지원 방안 (A Method to Support Mobile Sink Node in a Hierarchical Routing Protocol of Wireless Sensor Networks)

  • 김대영;조진성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권1B호
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    • pp.48-57
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    • 2008
  • 센서 네트워크는 수많은 센서 노드로 구성되어 있으며, 주변 환경을 감시하는 용도로 사용된다. 현재까지 수행되어 온 센서 네트워크에 대한 연구는 대부분 고정된 상태의 싱크 노드를 고려하고 있기 때문에, 싱크 노드의 이동성을 바탕으로 한 유비쿼터스 응용에서는 센서 필드에서 수집된 데이터가 이동 싱크 노드가지 끊김없이 전송되는데 어려움이 존재한다. 센서 데이터가 손실되지 않고 이동 싱크 노드에 전달되기 위해서는 라우팅 경로가 싱크 노드의 이동에 따라 갱신되어야 하는데, 본 논문에서는 센서 네트워크의 계층적 멀티 홉 라우팅 프로토콜에서 이동 싱크 노드로 향한 라우팅 경로가 손실되지 않고 계속해서 갱신되도록 하는 방안을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 방안의 우수성을 검증하였으며, 위치 기반 라우팅 프로토콜을 사용하여 이동 싱크 노드로 향한 경로를 갱신하는 기존 방법과 성능을 비교하여 제안된 방안이 기존 방안 보다 우수함을 보였다.