• Title/Summary/Keyword: hierarchical routing protocol

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Hierarchical Mesh-based Multicast Routing Protocol for Ad-Hoc Networks (에드 혹 네트워크를 위한 계층적인 메쉬 기반 멀티캐스트 라우팅 프로토콜)

  • Kim, Ye-Kyung;Lee, Mee-Jeong
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.28 no.4
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    • pp.586-601
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    • 2001
  • We propose a mesh based multicast routing protocol referred to as HMMRP for ad-hoc networks. In HMMRP, a limited number of sources are selected as core sources, and the rest of the sources of a multicast group are connected to one of those core sources. The sources and the receivers of a multicast group are also connected through per source trees. In HMMRP, the data delivery mesh of a multicast group are composed of the nodes on these paths, and are reconfigured at regular intervals. Furthermore, each mesh member that lies on the paths between the sources and the core sources as well as be-tween the core sources and the receivers keeps checking if there is a symptom of mesh separation around itself. When a mesh member finds such symptom, it tries to patch itself to the mesh with a local flooding. As a result, the part of the data delivery mesh on those paths are kept connected with a lot higher probability than the rest of the data delivery mesh. That is, for a certain source receiver pair, it is very likely that at least there exists a data delivery path that route from the source to a core source and then to the receiver. Therefore, HMMRP may provide very high data delivery ratio without frequent entire data delivery mesh reconfiguration even when the nodal mobility is high. Simulation results show that HMMRP shows relatively little performance degradation with respect to mobility. Furthermore, the performance degradation with respect to mobility is even smaller when the size of the multicast group becomes larger.

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Hierarchical Routing Protocol for Traffic-Balanced DiffServ Network Architecture (DiffServ망 구조에서 트래픽 분산을 위한 계층적 라우팅 프로토콜)

  • In, Chi Hyeong
    • 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.

Hierarchical Routing Protocol for Traffic-Balanced DiffServ Network Architecture (DiffServ망 구조에서 트래픽 분산을 위한 계층적 라우팅 프로토콜)

  • 인치형
    • 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.

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Implementation of the PNNI Routing Simulator for Analyze Topology Aggregation (Topology Aggregation 분석을 위한 PNNI 라우팅 시물레이터 구현)

  • Kim, Byeon-Gon;Kim, Gwan-Ung;Jeong, Gwang-Il;Sin, Hyeon-Sun;Jeong, Gyeong-Taek;Jeon, Byeong-Sil
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.39 no.6
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    • pp.259-267
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    • 2002
  • In this paper, we focus on comparison and analysis of performance for existing Topology Aggregation algorithm. For these, we designed and implemented PNNI routing simulator which contain various TA schemes, and evaluate performance of TA schemes by this simulator. The PNNI 1.0 specification of the ATM Forum is recommended that hierarchical routing protocol and topology information is aggregated in the network constructed hierarchically Aggregating topology information is known as TA(Topology Aggregation) and TA is very important for scalability and security in network. Therefore, the performance of PNNI network would vary with TA schemes and routing algorithm. PNNI routing simulator can be applied to develope Routing algorithm and TA algorithm and can be develope these algorithms in short period.

Improvement of cluster head selection method in L-SEP

  • Jin, Seung Yeon;Jung, Kye-Dong;Lee, Jong-Yong
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.9 no.4
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    • pp.51-58
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    • 2017
  • This paper deals with the improvement of cluster head selection method in L-SEP for heterogeneous nodes among hierarchical routing protocols of wireless sensor network. Wireless sensor networks are classified into homogeneous and heterogeneous network. In heterogeneous network, SEP, L-SEP are mainly used because cluster head selection probability is different depending on node type. But, since protocol based on SEP has different cluster head selection probabilities depending on the node type, clusters that transmit data inefficiently can be formed. to improve this, it is necessary to select the cluster head that minimizes the transmission distance of member node and the cluster head. Therefore, we propose a protocol that improve the cluster head selection method.

Flooding Level Cluster-based Hierarchical Routing Algorithm For Improving Performance in Multi-Hop Wireless Sensor Networks (멀티홉 무선 센서 네트워크 환경에서 성능 향상을 위한 플러딩 레벨 클러스터 기반 계층적 라우팅 알고리즘)

  • Hong, Sung-Hwa;Kim, Byoung-Kug;Eom, Doo-Seop
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.33 no.3B
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    • pp.123-134
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    • 2008
  • In this paper, a routing algorithm for wireless sensor networks is proposed to improve the efficiency of energy consumption in sensor nodes. Each sensor node has the value called ‘Flooding Level’ obtained through the initial flooding from a sink node instead of sending beacon messages in multi-hop sensor field. This value can be used for guaranteeing the sensor nodes to connect with a sink node and determining the roles of cluster-head and cluster-gateway node efficiently and simply during the clustering. If different algorithms are added to our protocol, it will work better in the side of energyefficiency. This algorithm is evaluated through analysis and extensive simulations.

Controlled Bandwidth Borrowing with Extended RSVP-TE to Maximize Bandwidth Utilization

  • Kim Chul;Kim Young-Tak
    • 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.

User Authentication Mechanism of Ad-hoc Network (Ad Hoc망의 사용자 인증 메커니즘)

  • Lee, Cheol-Seung;Park, Do-Jun;Shin, Myung-Suk;Lee, Joon
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.713-716
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    • 2004
  • In this paper we challenge the user Authentication using Kerberos V5 authentication protocol in Ad-hoc network environment. Ad-hoc network is a collection of wireless mobile nodes without the support of a stationary infrastructure. and DSR routing protocol, which is one of famous mobile ad-hoc routing protocols, has the following network path problem. this paper is the security structure that defined in a mobile network and security and watches all kinds of password related technology related to the existing authentication system. It looks up weakness point on security with a problem on the design that uses Ad-hoc based structure and transmission hierarchical security back of a mobile network, and a server-client holds for user authentication of an application level all and all, and it provides one counterproposal.

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Self-configuration Routing Protocol for Mobile Wireless Sensor Networks (이동 무선센서 네트워크에서의 자가구성 라우팅 기법)

  • Lee, Doo-Wan;Kim, Yong;Jang, Kyung-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.856-859
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    • 2010
  • WSN is composed of a lot of small sensors with the limited hardware resources. In WSN, at the initial stage, sensor nodes are randomly deployed over the region of interest, and self-configure the clustered networks by grouping a bunch of sensor nodes and selecting a cluster header among them. Specially, in Mobile-WSN environment, in which the administrator's intervention is restricted, the self-configuration capability is essential to establish a power-conservative Mobile-WSN which provides broad sensing coverage and communication coverage. In this paper, we propose a self-configuration routing protocol for Mobile-WSN, which consists of step-wise novel protocols for initial deployment, effective joining and removal of sensor nodes, which result in reducing overall power consumption, and extending the lifetime of network.

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An Efficient Energy Usage of Wireless Sensor Network (무선 센서 네트워크에서 에너지의 효율적 사용방법)

  • Oh, Se-Jun;Hur, Sun;Lee, Gun-Woo
    • IE interfaces
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    • v.23 no.2
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    • pp.108-117
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    • 2010
  • Wireless sensor network may be installed where it is hard to access or where one has to constantly gather data without any human's monitoring. Sensors which compose a sensor network are usually small with poor battery capacities and thus energy-efficient usage is very important because of difficulties in replacing or recharging the batteries to make the lifetime of the whole sensor network longer. LEACH protocol, a well-known hierarchical routing protocol, may resolve this problem by distributing the role of cluster header evenly to the sensor nodes in the whole area of network at each round. In this thesis, we introduce a variant of LEACH protocol which considers the distance between base station and sensors in the way that if a node is far from the base station then the probability that this node becomes a cluster header is low. Experiments to evaluate the energy efficiency and the ability to collect the information show that the proposed method in this paper has maintained much wider sensing area while keeping the energy efficiency same as LEACH.