• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.2875-2893
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• 2015

Existing coding aware routing algorithms focused on novel routing metric design that captures the characteristics of network coding. However, in packet coding algorithm, they use opportunistic coding scheme which didn't consider the queue state of the coding node and are equivalent to the conventional store-and-forward method in light traffic load condition because they never delay packets and there are no packets in the output queue of coding node, which results in no coding opportunity. In addition, most of the existing algorithms assume that all flows participating in the network have equal rate. This is unrealistic since multi-rate environments are often appeared. To overcome above problem and expand network coding to light traffic load scenarios, we present an enhanced coding-aware routing algorithm based on queue state and local topology (OQMCAR), which consider the queue state of coding node in packet coding algorithm where the control policy is of threshold-type. OQMCAR is a unified framework to merge single rate case and multiple rate case, including the light traffic load scenarios. Simulations results show that our scheme can achieve higher throughput and lower end-to-end delay than the current mechanisms using COPE-type opportunistic coding policy in different cases.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권7호
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• pp.1795-1816
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• 2024

A Software-Defined Wireless Sensor Networks (SDWSNs) architecture is firstly proposed to address the issues of inflexible architecture strategies and low scalability of traditional WSNs in this article. The SDWSNs architecture involves the design of a software-defined sensor network model and a customized controller architecture, along with an analysis of the functionalities of each management module within the controller architecture. Secondly, to tackle limited energy problem of sensor nodes, a network coding opportunistic routing method (SDN-COR) is presented based on SDWSNs. This method incorporates considerations of coding opportunities, vertical distance, and remaining energy of nodes to design a metric for encoding opportunistic routing. By combining opportunistic forwarding mechanisms, candidate forwarding sets are selected and sorted based on priority to prioritize data transmission by higher-priority nodes. Simulation results indicate that, comparing with conventional methods, this approach achieves reduction in energy consumption by an average of 21.5%, improves network throughput by 24%, and extends network lifetime by 20%.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.124-127
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• 2001

We consider the routing and wavelength assignment problem in survivable WDM transport network without wavelength conversion. We assume the single-link failure and a path protection scheme in optical layer. When a physical network and a set of working paths are given, the problem is to select a link-disjoint protection path for each working path and assign a wavelength for each working and protection path. We give an integer programming formulation of the problem and propose an algorithm to solve it based on column generation technique and variable fixing. We devise a branch-and-price algorithm to solve the column generation problem. We test the proposed algorithm on some randomly generated data and test results show that the algorithm gives very good solutions.

• Management Science and Financial Engineering
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• 제11권2호
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• pp.85-103
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• 2005

In this paper, we consider the routing and wavelength assignment problem in survivable WDM transport network without wavelength conversion. We assume the single-link failure and a path protection scheme in optical layer. When a physical network and a set of working paths are given, the problem is to select a link-disjoint protection path for each working path and assign a wavelength for each working and protection path. We give an integer programming formulation of the problem and propose an algorithm to solve it. Though the formulation has exponentially many variables, we solve the linear programming relaxation of it by using column generation technique. We devise a branch-and price algorithm to solve the column generation problem. After solving the linear programming relaxation, we apply a variable fixing procedure combined with the column generation to get an integral solution. We test the proposed algorithm on some randomly generated data and test results show that the algorithm gives very good solutions.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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• pp.232-235
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• 1999

This paper presents a HNN(Hopfield Neural Network) model to solve the ORP(Optimal Routing Problem) in DSP(Distribution System Planning). This problem is generally formulated as a combinatorial optimization problem with various equality and inequality constraints. Precedent study[3] considered only fixed cert, but in this paper, we proposed the capability of optimization by fixed cost and variable cost. And suggested the corrected formulation of energy function for improving the characteristics of convergence. The proposed algorithm has been evaluated through the sample distribution planning problem and the simmulation results are presented.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.59-67
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• 2009

무선 센서 네트워크에서 위치 기반 그리디 포워딩 기법(Geographic greedy forwarding) 은 한 홉 내의 주위 노드들의 위치 정보만 가지고 데이터 전송 경로를 설정하기 때문에 자신보다 목적지에 더 가까운 노드가 존재하지 않는 경우 데이터를 전달할 수 없는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 보이드 문제가 발생한 환경에서 데이터를 효과적으로 전송하기 위해 향상된 위치 기반 라우팅 알고리즘(CGR: Cost based Geographic Routing)을 제안한다. 제안하는 CGR 알고리즘은 그림자 경계 영역을 설정하고 설정된 영역에 존재하는 노드들끼리 비용 함수 연산 알고리즘을 통하여 효과적인 그리디 포워딩이 수행되도록 한다. 시뮬레이션 결과, 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 평균 전체 라우팅 경로길이가 줄어들 뿐만 아니라, 데이터 전달성공 비율이 높고 에너지 절감 효과가 뛰어남을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권5호
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• pp.417-424
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• 2007

무선 LAN(WLAN) 기반 mesh 망은 유선 엑세스 망의 단점을 보완하기 위한 대안으로 많은 주목을 받고 있으나 성공적인 상업화를 위해서는 성능, 보안, 관리 등 기술적인 이슈들을 해결해야 한다. 특히 단말과 유선망 사이의 데이터 교환을 위한 효율적인 경로 선정 문제는 WLAN mesh 망의 신뢰성과 안전성에 많은 영향을 미치므로 효과적인 라우팅 기법의 개발은 선결해야 될 중요한 문제이다. WLAN mesh 망은 포설되는 환경과 단말의 이동성 등에 의해 다양한 특징을 가지므로 reactive 라우팅 기법 혹은 proactive 라우팅 기법 하나만을 이용하는 것은 모든 mesh 망 환경에 적합하지 않다. 따라서 망 환경 변화에 따른 동적인 라우팅 기법 개발이 필요하며 이론 위해서는 망과 단말의 특성이 각 라우팅 기법의 성능에 미치는 영향이 종합적으로 파악되어야 한다. 그러나 현재까지 제안된 라우팅 기법들의 성능 평가에 관한 연구는 제한된 환경에서 모의 실험을 통한 정량적 평가에 머물고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 망의 크기, 송신 단말의 밀도, 단말의 이동성, 망 형상 변화 주기론 모두 고려하여 reactive 기법인 AODV와 proactive 기법인 DSDV의 수학적 성능 분석 모델을 제시한다. 제안된 분석 모델은 변화하는 mesh 망 환경에 적응성 있는 라우팅 기법 개발에 이용될 것으로 기대된다.

• 대한산업공학회지
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• 제26권4호
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• pp.296-305
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• 2000

Virtual wavelength path (VWP) is the optical path when a wavelength conversion is possible in a wavelength division multiplexing (WDM) network that is transmission infrastructure for the next generation high speed backbone networks. To achieve efficient design for VWP networks, we must consider VWP routing, wavelength assignment, and wavelength conversion while satisfying many technical constraints of the WDM networks. In this study we propose an integrated model for efficient VWP design in WDM networks. We also develope a 3-phase algorithm, each of which deals with routing, wavelength assignment and route and wavelength reassignment, respectively. In our computational experiments, phase 1 algorithm can solve the problem to the optimality for medium size test networks. Phase 2 algorithm is an efficient heuristic based on a reduced layered network and can give us an effective wavelength assignment. Finally, phase 3 algorithm reconfigure VWP routing and its wavelength assignment to concentrate wavelength conversion nodes in the suggested VWP network.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권4호
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• pp.13-21
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• 2006

MANET(Mobile Ad-Hoc Network)은 고정된 기반이 없이 노드간의 자율적이고 독립적인 네트워크를 구성한다. 이러한 네트워크에서 경로설정은 이동성이 많은 단말들이 임시로 망을 구성하기 때문에 망 자체간 유기적으로 자주 변하며, 이로 인해 잦은 연결실패로 인한 불안전한 환경이 조성되어 경로설정을 유지하는데 많은 어려움이 있다. 이를 효과적으로 하기 위하여 ZRP(Zone Routing Protocol) 경로설정 프로토콜이 제안 되었다. 그러나 ZRP는 보안에 관한 요소를 포함하고 있지 않기 때문에, 경로설정을 할 때 DoS(Denial of Service)공격에 취약하며, 또한 키 분배에 관한 메커니즘을 가지고 있지 않기 때문에 경로가 설정되었다고 해도 실제 데이터 전송 시 제 3자에 의하여 공격당하기 쉽다. 이를 보안하기 위해서 ZRP가 경로를 설정할 때 안전하게 경로를 설정할 수 있는 S-ZRP(Secure Zone Routing Protocol) 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 경로설정 패킷에 대한 무결성 보장 및 근원지 인증 메커니즘을 통해서 보다 안전하게 전송할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.91-105
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• 2010

유비쿼터스 컴퓨팅 시대의 핵심 기반 기술로서 무선 센서 네트워크 통신 기술에 대한 연구가 점차 확산되고 있다. 특히 센서 노드는 에너지 자원이 한정되어 있기 때문에, 에너지 효율적인 라우팅 기법을 통해 통신 에너지를 감소시키는 것이 가장 중요하다. 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 헤더를 임의로 선정함으로써 효율적으로 클러스터 헤더를 선정하지 못하는 문제점을 지닌다. 또한 기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜은 대규모 크기의 네트워크를 지원하지 못하기 때문에 다양한 응용에서 활용될 수 없다. 따라서, 본 논문에서는 기존 클러스터 기반 라우팅 기법의 문제점을 해결하기 위하여, 대표경로를 이용한 새로운 클러스터 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 기법은 홉 수 기반의 대표경로를 생성함으로써 분산된 클러스터 헤더를 지닌 효율적인 클러스터를 구성한다. 또한, 클러스터 멤버 노드와 클러스터 헤더간의 데이터 통신 및 클러스터 헤더간의 통신을 위하여 멀티 홉 통신을 지원한다. 마지막으로 LEACH와 Mutihop-LEACH와의 성능 비교를 통해 제안하는 기법이 신뢰성 및 확장성 측면에서 성능이 우수함을 제시한다.