• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권6호
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• pp.643-658
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• 2004

최근 산업 및 연구 단체에서 이동 애드혹 망에 대한 관심이 높아지고 있다. 지금까지의 연구들은 하위 계층에 초점을 맞추고 있었던 것에 반해, 본 논문에서는 이틀 연구의 결과로 형성된 이동 애드혹망을 실제로 이용하기 위한 응용의 하나로 효율적인 서비스 검색 방법을 제시한다. 통신 오버헤드 측면에서 서비스 검색을 효율적으로 하기 위하여 피어 투 피어(P2P) 오버레이 네트위크에서 사용되는 분산 해쉬 테이블 시스템을 이용한다. 그러나 오버레이 네트워크는 물리적 네트워크 토폴로지와 독립적이기 때문에 기존의 유선망에서 사용되던 토폴로지 기반 메커니즘들은 노드들의 이동이 잦아 물리적 토폴로지가 수시로 바뀌는 이동 애드혹 망에 부적합하다. 본 논문에서는 오버레이 네트워크에서 라우팅의 비효율성을 극복하기 위한 근접성 기반 오버레이 네트워크 라우팅 기법을 제안한다. 근접성 기반 오버레이 네트워크 라우팅 기법에서, 각 노드는 1홉 브로드캐스팅을 통해 물리적으로 가까운 노드의 정보를 모으고, 이론 이용하여 논리적으로 목적지에 가까운 노드론 선택하여 메시지를 전송한다. 이러한 방식으로 메시지를 전송할 경우, 분산 해쉬 테이블 시스템과 같이 낮은 오버헤드를 유지하면서 플러딩 기반 기법과 비슷한 정도로 물리적인 홉 수를 줄일 수 있고, 노드들의 이동성이 있는 환경에서도 좋은 성능을 나타낸다는 것을 ns-2 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다.

• 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.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권6호
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• pp.333-340
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• 2007

일반적인 멀티에이전트 시스템에서 에이전트들 간의 통신 기능을 지원하기 위한 다양한 모델들이 제안되어 왔으며, 특히, 그룹 통신 기능을 지원하기 위한 다양한 기법들이 제시되어 있다. 그러나, 이동 에이전트 환경에서는 에이전트의 이주로 인해 발생하는 토폴로지의 변화를 고려한 새로운 그룹 통신 기법을 필요로 하며, 더불어 이러한 그룹 통신 기능의 안전성을 보장하는 기법이 필요하게 된다. 본 논문에서는 계층적 오버레이 링을 이용한 이동 에이전트들 간의 안전한 그룹 통신 기법을 제안하며, 이 기법은 이동 에이전트의 이주에 따른 토폴로지의 변화에 유연하게 대응하기 위해 링 채널을 이용한다. 여기서 링 채널은 이동 에이전트들 간의 링 토폴로지를 구성하기 위한 객체로서 이동 에이전트 플랫폼에 의해서만 관리되며, 이에 따라 이동 에이전트들은 링 채널을 직접 관리할 필요가 없게 되고, 이주에 의해 발생하는 링 토폴로지 변화에 대한 고려 없이 그룹 통신을 진행할 수 있게 된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.589-591
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• 2005

최근에 P2P(Peer-to-Peer) 시스템에서 효율적인 자원 탐색 방범에 대해 많이 연구되고 있다. P2P overlay network 중 하나인 Chord는 자원을 효율적으로 탐색할 수 있는 간단한 P2P 프로토콜이다. 대부분의 P2P 시스템은 overlay network를 형성하므로 노드와 노드 사이의 물리적인 거리를 고려하지 않으므로 서로 이웃한 노드라도 실제 물리적인 latency가 클 수 있다는 문제점을 가지고 있다. 이 논문은 물리적으로 가까운 노드들을 하나의 subnet으로 만들어서 물리적인 latency를 감소시키고 각 subnet안에 복사본(replica)을 둠으로써 탐색(lookup)의 효율성을 향상시킨다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권3호
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• pp.319-335
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• 2012

In this study, we design an applicable model enabling internet protocol television (IPTV) service providers to use a virtual network (VN) for IPTV service delivery. The model addresses the guaranteed service delivery, cost effectiveness, flexible control, and scalable network infrastructure limitations of backbone or IP overlay-based content networks. There are two major challenges involved in this research: i) The design of an efficient, cost effective, and reliable virtual network topology (VNT) for IPTV service delivery and the handling of a VN allocation failure by infrastructure providers (InPs) and ii) the proper approach to reduce the cost of VNT recontruction and reallocation caused by VNT allocation failure. Therefore, in this study, we design a more reliable virtual network topology for solving a single virtual node, virtual link, or video server failure. We develop a novel optimization objective and an efficient VN construction algorithm for building the proposed topology. In addition, we address the VN allocation failure problem by proposing VNT decomposition and reconstruction algorithms. Various simulations are conducted to verify the effectiveness of the proposed VNT, as well as that of the associated construction, decomposition, and reconstruction algorithms in terms of reliability and efficiency. The simulation results are compared with the findings of existing works, and an improvement in performance is observed.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.21-28
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• 2005

최근의 제 2 세대 P2P 시스템은 확장성 있고 장애에 강한 분산 해쉬 테이블을 이용하여 대규모 P2P 애플리케이션을 위한 셀프-오거나이징 (Selforganizing)기술을 제공한다. 하지만 기존의 Pastry의 경우 해쉬 기반 기법을 적용하였기 때문에 사용자들의 요청이 빈번한 콘텐츠의 경우 한 노드로 네트워크의 전송 부하가 집중되는 현상이 발생할 수 있어 CDN 시스템에 적합하지 않았다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 CDN(Content Delivery Network) 환경에 적합하게 확장한 Rosary 오버레이 네트워크를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 Rosary는 Pastry를 Inter-Pastry와 Intra-Pastry로 나누어 CDN 환경에 맞게 확장하였고 애플리케이션-레벨 멀티캐스팅(Applicatio-Level Multicasting)을 가능하도록 했으며 세미 해쉬 스킴(Semi Hash Scheme)을 적용함으로서 CDN 환경에 맞게 수정 하고 확장하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권10호
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• pp.55-63
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• 2007

멀티캐스트는 커뮤니티 기반의 그룹 통신에 효과적인 전달 수달이 되고, MANET은 최근 유비쿼터스 컴퓨팅을 지원하는 하부 네트워킹 기술로 주목받고 있다. 하지만 MANET은 한정된 무선 채널 자원 및 이동노드들의 제한된 에너지 용량과 같은 문제를 가지고 있으므로 멀티캐스트 메커니즘을 적용 할 경우 이러한 사항들이 충분히 고려되어야 한다. 이를 해결하기 위해 기존 MANET에서의 여러 멀티캐스트 프로토콜들이 제안되었다. 특히 최근 제안되고 있는 응용 계층에서의 오버레이 멀티캐스팅 기술은 네트워크 계층에서의 멀티캐스팅보다 많은 장점을 제공하고 있다. 하지만 여전히 데이터 전달시 많은 불필요한 전송이 일어난다. 이는 네트워크의 자원을 낭비할 뿐만 아니라 전달하는 노드들의 에너지 소모를 가중시킴으로써 네트워크 성능 저하를 가져온다. 본 논문에서는 이러한 불필요한 전송을 없애기 위해 분기 노드를 제안하고 이를 통해 효율적인 멀티캐스트 데이터 전달 구조를 생성하는 방안을 제안한다. 네트워크 시뮬레이션을 통한 검증결과 제안하는 방안은 기존 방안 대비 패킷 전달율이 향상되었고 전송 비용은 감소했다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.1890-1910
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• 2013

Routing overlay offers an ideal methodology to improve the end-to-end communication performance by deriving a backup path for any node pair. This paper focuses on a challenging issue of selecting a proper backup path to bypass the failures on the default path with high probability for any node pair. For existing backup path selection approaches, our trace-driven evaluation results demonstrate that the backup and default paths for any node pair overlap with high probability and hence usually fail simultaneously. Consequently, such approaches fail to derive a robust backup path that can take over in the presence of failure on the default path. In this paper, we propose a three-phase RBPS approach to identify a proper and robust backup path. It utilizes the traceroute probing approach to obtain the fine-grained topology information, and systematically employs the grid quorum system and the Bloom filter to reduce the resulting communication overhead. Two criteria, delay and fault-tolerant ability on average, of the backup path are proposed to evaluate the performance of our RBPS approach. Extensive trace-driven evaluations show that the fault-tolerant ability of the backup path can be improved by about 60%, while the delay gain ratio concentrated at 14% after replacing existing approaches with ours. Consequently, our approach can derive a more robust and available backup path for any node pair than existing approaches. This is more important than finding a backup path with the lowest delay compared to the default path for any node pair.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제3권1호
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• pp.5-25
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• 2009

In recent years the popularity of multi-hop wireless networks has been growing. Its flexible topology and abundant routing path enables many types of applications. However, the lack of a centralized controller often makes it difficult to design a reliable service in multi-hop wireless networks. While packet routing has been the center of attention for decades, recent research focuses on data discovery such as file sharing in multi-hop wireless networks. Although there are many peer-to-peer lookup (P2P-lookup) schemes for wired networks, they have inherent limitations for multi-hop wireless networks. First, a wired P2P-lookup builds a search structure on the overlay network and disregards the underlying topology. Second, the performance guarantee often relies on specific topology models such as random graphs, which do not apply to multi-hop wireless networks. Past studies on wireless P2P-lookup either combined existing solutions with known routing algorithms or proposed tree-based routing, which is prone to traffic congestion. In this paper, we present two wireless P2P-lookup schemes that strictly build a topology-dependent structure. We first propose the Ring Interval Graph Search (RIGS) that constructs a DHT only through direct connections between the nodes. We then propose the ValleyWalk, a loosely-structured scheme that requires simple local hints for query routing. Packet-level simulations showed that RIGS can find the target with near-shortest search length and ValleyWalk can find the target with near-shortest search length when there is at least 5% object replication. We also provide an analytic bound on the search length of ValleyWalk.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.209-216
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• 2009

무선 센서 네트워크에서는 질의 분배(dissemination)나 이벤트 광고를 위해 플러딩이 요구된다. Simple(또는 blind) 플러딩은 폭주(implosion) 문제와 겹침(overlap) 문제를 야기하며, 따라서 simple 플러딩은 센서 네트워크의 수명을 감소시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 플러딩 오버헤드를 줄이기 위해 플러딩 오버레이 구조(Flooding Overlay Structure; FOS)를 제안한다. 두 종류의 FOS 기법인 중앙형 FOS(Centralized FOS; CFOS)와 분산형 FOS(Distributed FOS; DFOS)를 제안하며, CFOS에서는 싱크가 네트워크 토폴로지 정보를 수집해서 그 정보를 기반으로 포워딩 노드를 선택하는 반면, DFOS에서는 각 센서 노드가 자신의 로컬 정보를 기반으로 자신이 브로드캐스트 패킷의 포워딩에 참여할지 여부를 결정한다. 제안한 FOS 기법들의 성능 분석을 위해 NS-2 기반의 시뮬레이션을 수행했으며, FOS 기법들과 simple 플러딩 및 gossiping의 성능을 비교했다. 시뮬레이션 결과, 제안한 FOS 기법들이 네트워크 수명 측면에서 simple 플러딩보다, 데이터 전달율 측면에서 gossiping보다 우수함을 알 수 있었다.