This paper presents an efficient overlay multicast routing protocol (ROMP) and its architecture. ROMP using GPS and region map stands on the basis of scalable 2-tiered multicast architecture and maintains a global overlay multicast tree through reactive fashion. With this approach, the coarse-grain location-awareness for an efficient overlay multicasting and the determination of hot-spot area for efficient data delivery are feasible. The simulation results show that the localized control packets of ROMP prevent the overlay control packets from squandering the physical network resources.
In this study, we consider the minimum ADM problem which is the fundamental problem for the cost-effective design of SONET ADM embedded in WDM ring networks. To minimize the number of SONET ADMs, efficient algorithms for the routing and wavelength assignment are needed. We propose a mathematical model based on the graph theory for the problem and propose a branch-and-price approach to solve the suggested model effectively within reasonable time. By exploiting the mathematical structure of ring networks, we developed polynomial time algorithms for column generation subroutine at branch-and-bound tree. In a computer simulation study, the suggested approach can find the optimal solution for sufficient size networks and shows better performance than the greedy heuristic method.
에드 혹 네트워크는 네트워크 기반 구조가 없는 환경에서 이동하는 호스트들로만 구성되는 무선 이동 네트워크이다. 제약과 예측이 불가능한 이동성과 노드의 프로세싱 및 파워 제약으로 인해 에드 혹 네트워크에서의 라우팅 문제는 고정 네트워크와는 또 다른 고려가 필요하다. 에드 혹 네트워크가 물리적으로 브로드캐스트 네트워크라는 특성과 활용도가 높을 것으로 예상하는 응용들의 특성으로 인해 에드 혹 네트워크에 대해서는 유니캐스트 라우팅과는 별도로 멀티캐스트 라우팅 프로토콜에 대한 연구가 이루어져 왔다. 본 논문에서는 지금까지 문헌에 제안되어 온 주요한 에드 혹 네트워크 멀티캐스트 라우팅 프로토콜들을 살펴보고, 그 특성을 분석하며 이에 대한향후 연구 방향을 제시하였다.
This paper considers the problem of designing logical tunnels in virtual private networks considering QoS guarantee which restricts the number of tunnel hops for each traffic routing. The previous researches focused on the design of logical tunnel itself and Steiner-tree based solution algorithms were proposed. However, we show that for some objective settings it is not sufficient and is necessary to consider both physical and logical connectivity at the same time. Thereupon, the concept of the layered network is applied to the logical tunnel design problem in virtual private networks. The layered network approach considers the design of logical tunnel as well as its physical routing and we propose a modified branch-and-price algorithm which is known to solve layered network design problems effectively. To show the performance of the proposed algorithm, computational experiments have been done and the results show that the proposed algorithm solves the given problem efficiently and effectively.
네트워크 상에서 정책 기반의 라우팅이나 품질보장(Quality of Service)과 같은 새로운 서비스들을 제공하기 위해서 인터넷 라우터는 패킷을 여러 개의 플로우로 분류하고 각 플로우에 대하여 서로 다른 처리를 해주어야 하는데, 이를 패킷 분류라 한다. 패킷 분류 기능은 초당 수백 기가 비트의 속도로 입력되는 모든 패킷에 대하여 선속도(wire-speed)로 처리되어야 하므로 인터넷 라우터 내에서 새로운 병목점으로 작용하고 있다. 따라서 빠른 속도의 패킷 분류 구조의 필요성이 대두되고 있는데 본 논문에서는 계층 트리를 이용한 패킷 분류 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 빈 노드를 갖지 않는 이진 검색 트리를 계층적으로 연결하여 패킷 분류를 수행하는 구조로서, 메모리 효율성을 높이고 메모리 접근 횟수를 줄임으로써 검색 성능을 향상시킨 구조이다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제4권1호
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pp.5-24
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2010
Data fusion is an attractive technology because it allows various trade-offs related to performance metrics, e.g., energy, latency, accuracy, fault-tolerance and security in wireless sensor networks (WSNs). Under a complicated environment, each sensor node must be equipped with more than one type of sensor module to monitor multi-targets, so that the complexity for the fusion process is increased due to the existence of various physical attributes. In this paper, we first investigate the process and performance of multi-attribute fusion in data gathering of WSNs, and then propose a self-adaptive threshold method to balance the different change rates of each attributive data. Furthermore, we present a method to measure the energy-conservation efficiency of multi-attribute fusion. Based on our proposed methods, we design a novel energy equilibrium routing method for WSNs, viz., multi-attribute fusion tree (MAFT). Simulation results demonstrate that MAFT achieves very good performance in terms of the network lifetime.
동적 토폴로지 특성을 가지는 애드-혹 네트워크에서의 응용들 중 많은 부분이 그룹 통신을 기반으로 하고 있다. 그러나 현재의 멀티캐스팅은 각 그룹에 대하여 트리나 메쉬와 같은 멀티캐스트 하부 구조를 기반으로 동작하므로, 동적으로 토폴로지가 변화하는 환경에서는 많은 오버헤드를 야기시킨다. 따라서 본 논문에서는 응용의 특성상 소규모 그룹 통신이 주종을 이루는 애드-혹 네트워크 환경에서 멀티캐스트 하부 구조를 구축하지 않고 유니캐스트 라우팅 테이블만을 기반으로 멀티캐스팅 서비스를 제공하는 새로운 기법을 제안한다.
멀티미디어 데이터를 위한 내용기반 검색 서비스의 속도를 증진하기 위해 다차원 색인 기법에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 다차원 색인 기법의 하나인 M-트리는 노드의 중심점과 객체간의 상대적 거리를 이용하여 색인을 구성하고, 검색 공간에 포함되는 객체를 액세스하는 기법으로서 노드들은 페이지 단위로 구성되며 하위 엔트리들을 포함할 수 있는 반경, 즉 유사도 거리에 의해 노드의 영역이 표현되어진다. 그러나 이와 같은 노드의 영역 표현에 있어서 노드 색인 공간의 중첩으로 인해 질의 시 검색해야 하는 노드수가 증가하고 이는 거리계산과 디스크 입출력의 횟수를 증가시킨다. 본 논문에서는 M-트리에서 문제가 되고 있는 노드 색인 공간 중첩을 최소화하는 노드 분할 정책을 제안한다. M-트리의 기존 분할 정책들과는 다르게 노드의 가상 중심점을 계산하여 라우팅 객체로 이용하여 노드 색인 공간의 중첩을 최소화하고 노드 안의 엔트리 재분배를 통해 노드의 색인 공간의 크기를 작게 유지하며 밀도 높은 노드를 구성하도록 한다. 실험으로부터 제안된 노드 분한 알고리즘이 라우팅 노드의 색인 공간의 반경을 작게 유지하며 결과적으로는 사용자 질의에 대해 개선된 응답 시간을 제공하는 것으로 판명되었다.
에너지 효율성과 같은 센서 네트워크에 중요한 요소들을 보장하기 위한 트리기반 프로토콜들이 여럿 제시되었다. 하지만 선박이나 해양 분야와 같이 베이스 노드의 이동성이 큰 네트워크 환경을 전제로 한 토폴로지에 대한 연구는 부족하였다. 본 논문에서는 베이스 노드의 이동성이 큰 센서 네트워크 환경에 적합한 토폴로지로 최소 Wiener 수 신장트리를 제안한다. 가중치 있는 그래프로부터 최소 Wiener 수를 가진 신장트리를 구하는 문제는 NP-hard로 알려져 있다. 문제 해결을 위해 분기 한정 알고리즘을 설계하고 대표적인 신장트리 중 하나인 최소신장트리를 대상으로 1라운드 패킷 전송에 필요한 전송 거리 및 에너지 소모량, 네트워크 수명을 모의실험을 통해 비교하였다. 전송 거리와 에너지 소모량은 제시한 트리가 최소신장트리에 비해 우수하였지만 네트워크 수명은 오히려 열등함을 알 수 있었다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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