• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.189-194
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• 2004

본 논문에서는 클러스터 기반의 멀티캐스트 라우팅 문제 해법을 위한 Simulated Annealing(SA) 알고리즘을 제안한다. 멀티캐스트는 한 점에서 다수의 집단 구성원들에게 데이터를 전송하는 것으로 이는 멀티캐스트 트리를 구성하여 해결할 수 있다. 즉, 전체 네트워크를 몇 개의 클러스터로 분할한 후 클러스터 내부를 멀티캐스트 트리로 구성하여 해결할 수 있다. 멀티캐스트 트리는 최소비용 스타이너 트리로 구성할 수 있다. 본 논문에서는 SA알고리즘을 최소비용 스타이너 트리에 적용하였다. 특히, SA 알고리즘에서는 냉각 스케줄을 어떻게 설정하느냐에 따라 알고리즘의 성능에 영향을 준다. 따라서 본 논문에서는 멀티캐스트 라우팅 문제를 위한 SA 알고리즘의 냉각 스케줄을 제안하고, 그 결과를 분석한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권12호
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• pp.4411-4431
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• 2014

Mobile ad hoc networks (MANETs) have recently gained increased interest due to the widespread use of smart mobile devices. Group communication applications, serving for better cooperation between subsets of business members, become more significant in the context of MANETs. Multicast routing mechanisms are very useful communication techniques for such group-oriented applications. This paper deals with multicast routing problems in terms of stability and scalability, using the concept of stable core. We propose LMRSC (Lightweight Multicast Routing Based on Stable Core), a lightweight multicast routing technique for MANETs, in order to avoid periodic flooding of the source messages throughout the network, and to increase the duration of multicast routes. LMRSC establishes and maintains mesh architecture for each multicast group member by dividing the network into several zones, where each zone elects the most stable node as its core. Node residual energy and node velocity are used to calculate the node stability factor. The proposed algorithm is simulated by using NS-2 simulation, and is compared with other multicast routing mechanisms: ODMRP and PUMA. Packet delivery ratio, multicast route lifetime, and control packet overhead are used as performance metrics. These metrics are measured by gradual increase of the node mobility, the number of sources, the group size and the number of groups. The simulation performance results indicate that the proposed algorithm outperforms other mechanisms in terms of routes stability and network density.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.525-532
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• 2004

본 논문은 유무선 통합 환경에서 QoS 향상을 위한 멀티캐스트 라우팅 알고리즘을 제안하고, 통합환경에서 QoS의 요구사항 및 특징을 분석하여 유선망에서 노드 이동성을 추가하여 유무선 통합환경에서도 QoS 향상을 가능하게 해주는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 이 새로운 알고리즘은 모바일 노드의 이동시 패킷 손실을 방지하고 대역폭을 절약하여 지연을 최소화하는 동적 멀티캐스트 트리를 구성한다. 다른 멀티캐스트 알고리즘과 비교한 시뮬레이션 결과 새로운 알고리즘은 유무선 통합망에서 가장 절약된 대역폭으로 지연이 비교적 적은 멀티캐스트 트리를 구성할 수 있음을 증명하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제4권3호
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• pp.246-255
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• 2002

Constrained minimum Steiner tree (CMST) problem is a key issue in multicast routing with quality of service (QoS) support. Bounded shortest path algorithm (BSMA) has been recognized as one of the best algorithms for the CMST problem due to its excellent cost performance. This algorithm starts with a minimumdelay tree, and then iteratively uses a
-shortest-path (KSP) algorithm to search for a better path to replace a “superedge” in the existing tree, and consequently reduces the cost of the tree. The major drawback of BSMA is its high time complexity because of the use of the KSP algorithm. For this reason, we investigate in this paper the possibility of more efficient implementations of BSMA by using different methods to locate the target path for replacing a superedge. Our experimental results indicate that our methods can significantly reduce the time complexity of BSMA without deteriorating the cost performance.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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• pp.402-408
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• 2002

Multicast technology allows the transmission of data from one source node to a selected group of destination nodes. Multicast routes typically use trees, called multicast routing trees, to minimize resource usage such as cost and bandwidth by sharing links. Moreover, the quality of service (QoS) is satisfied by distributing data along a path haying no more than a given number of arcs between the root node of a session and a terminal node of it in the routing tree. Thus, a multicast routing tree for a session can be represented as a hop constrained Steiner tree. In this paper, we consider the hop-constrained multicast route packing problem with bandwidth reservation. Given a set of multicast sessions, each of which has a hop limit constraint and a required bandwidth, the problem is to determine a set of multicast routing trees in an arc-capacitated network to minimize cost. We propose an integer programming formulation of the problem and an algorithm to solve it. An efficient column generation technique to solve the linear programming relaxation is proposed, and a modified cover inequality is used to strengthen the integer programming formulation.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권7호
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• pp.905-912
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• 2006

공유형 트리(Shared Tree)를 구성하여 멀티캐스트 서비스를 제공하는 CBT(Core Based Tree)와 PIM-SM(Protocol Independent Multicast-sparse Mode) 프로토콜에서는 랑데부 라우터(RP: Rendezvous Point)의 위치에 따라 전체 네트워크의 효율성이 결정된다. 본 논문에서는 멀티 캐스트 데이터 전송을 위하여 필요한 라우팅 테이블의 크기(테이블 내 entries의 수)를 최소화하고, 소스-멤버 사이의 비용을 일정한 범위 내로 관리할 수 있는 새로운 RP 선정 알고리즘을 제안한다. 성능분석 결과, 비용만을 고려하는 기존의 방법에 비하여 총비용은 5.37%, 라우팅 테이블의 크기는 13.35%까지 줄일 수 있음을 알 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권6호
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• pp.1586-1605
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• 2012

With the prevalence of multimedia applications and the potential commercial usage of Mobile Ad hoc Networks (MANETs) in group communications, Quality of Service (QoS) support became a key requirement. Recently, some researchers studied QoS multicast issues in MANETs. Most of the existing QoS multicast routing protocols are designed with flat topology and small networks in mind. In this paper, we investigate the scalability problem of these routing protocols. In particular, a Position-Based QoS Multicast Routing Protocol (PBQMRP) has been developed. PBQMRP builds a source multicast tree guided by the geographic information of the mobile nodes, which helps in achieving more efficient multicast delivery. This protocol depends on the location information of the multicast members which is obtained using a location service algorithm. A virtual backbone structure has been proposed to perform this location service with minimum overhead and this structure is utilized to provide efficient packet transmissions in a dynamic mobile Ad hoc network environment. The performance of PBQMRP is evaluated by performing both quantitative analysis and extensive simulations. The results show that the used virtual clustering is very useful in improving scalability and outperforms other clustering schemes. Compared to On-Demand Multicast Routing Protocol (ODMRP), PBQMRP achieves competing packet delivery ratio and significantly lower control overhead.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.2477-2487
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• 1997

In this paepr, we propose a dynamic multicast routin algorithm for constructing the delay-constrained minimal spanning tree in the VP-based ATM networks, in which we consider the effiiciency enen in the case wheree the destination dynamically joins/departs the multicast connection. For constructing the delay-constrained spanning tree, we frist generate a reduced network consisting of only VCX nodes from a given ATM network, originally consisting of VPX/VCX nodes. Then, we obtain the delay-constrained spanning tree with a minimal tree cost on the reduced network by using our proposed heuristic algorithm. Through numerical examples, we show that our dynamic multicast routing algorithm can provide an efficient usage of network resources when the membership nodes frequently changes during the lifetime of a multicast connection. We also demonstrate the more cost-saving can be expected in dense networks when applyingour proposed algorithm.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권4호
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• pp.180-187
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• 2002

화상회의와 같은 실시간 멀티미디어 응용들은 종단간 엄격한 지연시간 준수를 요구하며 많은 네트워크 자원을 소비한다. 이러한 응용들의 효율적 관리를 위해 멀티캐스트 프로토콜은 주어진 종단간 지연시간을 만족하면서 멀티캐스트 트리의 비용을 최소화하는 라우팅 알고리즘을 필요로 한다. 하지만 그런 트리를 찾는 문제는 계산비용이 매우 높다고 알려져 있다. 그러므로 본 논문에서는 주어진 종단간 지연시간을 만족하는 멀티캐스트 트리를 찾는 계산비용을 감소하면서 트리의 평균 비용을 최소화하는 휴리스틱 분산형 멀티캐스트 라우팅 알고리즘을 제시한다. 또한 시뮬레이션을 통해 제시한 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 트리의 평균 비용 측면에서 우수함을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.658-668
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• 2011

지난 수 십 년간 통신 기술의 발전과 웹 서비스의 팽창은 인터넷 사용자 수의 폭발적인 증가와 화상회의, 가상 증감 현실, 인터넷 게임 등 실시간 멀티미디어 멀티캐스트 서비스의 급격한 증가를 초래했다. 고밀도 파장분할다중화기술에 기반한 DWDM(Dense-Wavelength Division Multiplexing) 기술은 인터넷 사용자의 증가와 그에 따른 대역폭 요구를 수용하기 위한 방안으로 국가나 글로벌 영역 범위의 차세대 인터넷망 구현을 위한 백본망 기술로 여겨지며, 이러한 DWDM 전달망에서는 멀티캐스트 연결 요구에 대해 최적의 경로를 선택하고 선택된 경로에 효율적으로 파장을 할당하는 멀티캐스트 RWA(Routing and Wavelength Assignment) 문제가 파장 대역폭의 효율적인 활용 측면에서 매우 중요하게 다루어지고 있다. 주어진 파장 수 환경에서 최대한 많은 수의 멀티캐스트 연결을 달성하는 문제는 일반적으로 Non -deterministic Polynomial-time-complete 문제로 여겨지는 데, 본 논문에서는 가상소스를 기반으로 노드의 능력에 따른 차등화로 우선 순위를 적용하여 휴리스틱하게 멀티캐스트 라우팅 경로를 효율적으로 선정하는 DVS-PMIPMR (Differentiated Virtual Source-based Priority Minimum Interference Path Multicast Routing) 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 같은 조건에서 더 많은 수의 멀티캐스트 라우팅 패스의 연결이 가능함을 시뮬레이션 및 성능분석 증명한다.