• 한국통신학회논문지
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• 제32권9A호
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• pp.923-930
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• 2007

본 논문에서는 모바일 애드 혹 네트워크(MANET)에서 전력 효율적인 QoS 라우팅 알고리즘을 설명한다. 멀티미디어 데이터는 해당 응용 계층에 따라서 대역폭, 지연시간 등의 QoS를 필요로 한다. 그러나 모바일 애드 혹 네트워크는 토폴로지가 시간이 지남에 따라 자주 변하고, 전력 등의 자원에 제약이 많기 때문에 QoS를 보장하기 어렵다. 그러므로 본 논문에서는 최소의 전체 소비전력으로 보다 지속적으로 종단 간에 요구된 QoS를 보장하는 온-디멘드 방식의 QoS 라우팅 알고리즘(MAPER)를 제안한다. 마지막으로 실험결과에서는 제안한 알고리즘의 성능을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권6호
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• pp.2534-2553
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• 2018

Source routing is the routing scheme that arranges the whole path from source to target at the origin node that may suit the requirements from the upper layer applications' perspective. The centralized control in SDN (Software-Defined Networking) networks enables the awareness of the global topology at the controller. Therefore, augmented source routing schemes can be designed to achieve various purposes. This paper proposes a source routing scheme that conducts the top-K QoS-aware paths discovery in SDN. First, the novel non-invasive QoS over LLDP scheme is designed to collect QoS information based on LLDP in a piggyback fashion. Then, variations of the KSP (K Shortest Paths) algorithm are derived to find the unconstrained/constrained top-K ranked paths with regard to individual/overall path costs, reflecting the Quality of Service. The experiment results show that the proposed scheme can efficiently collect the QoS information and find the top-K paths. Also, the performance of our scheme is applicable in QoS-sensitive application scenarios compared with previous works.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권8호
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• pp.1-14
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• 2006

실시간 멀티미디어 서비스들을 전송하는 DWDM(Dense-Wavelength Division Multiplexing) 기반의 차세대 인터넷에서는 DWDM 망의 다양한 QoS(Quality of Service) 파라미터들을 복합적으로 고려하는 QoS RWA(Routing and Wavelength Assignment) 방식으로의 접근이 요구되어진다. 본 논문은 flooding 방법을 기반으로 하고, 다중제약조건을 만족하는 새로운 QoS 라우팅 알고리즘인 Bounded Flooding Routing (BFR)을 제안한다. BFR 알고리즘의 주요 목적은 network overhead, blocking probability 그리고 wavelength utilization의 성능 분석 파라메터의 향상에 있다. 더욱이, 이러한 목적을 달성하기 위해 본 논문에서는 새로운 개념인 ripple count 개념을 제안하여, 링크 상태정보 및 계산량을 줄임으로써 라우팅의 성능을 높인다. 또한, 제안된 알고리즘의 광범위한 분석을 위해서, DWDM을 기반으로 하는 망에서 중요한 요소인 제한된 파장 변환기를 적용한다. 제안된 BFR 알고리즘의 성능분석 결과는 본 논문에서 제시하는 방법이 network overhead, blocking Probability 그리고 wavelength utilization 측면의 성능 평가를 통해 제안된 알고리즘들의 효율성을 검증하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권5호
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• pp.82-90
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• 2022

Along with the growing popularity of 5G technology, providing flexible and personalized network services suitable for requirements of customers has also become a lucrative venture and business key for network service providers. Therefore, dynamic network provisioning is needed to help network service providers. Moreover, increasing user demand for network services meets specific requirements of users, including location, usage duration, and QoS. In this paper, a routing algorithm, which makes routing decisions using Reinforcement Learning (RL) based on the information about link stability, is proposed and called Link Stability aware Reinforcement Learning (LSRL) routing. To evaluate this algorithm, several mininet-based experiments with various network settings were conducted. As a result, it was observed that the proposed method accepts more requests through the evaluation than the past link annotated shorted path algorithm and it was demonstrated that the proposed approach is an appealing solution for dynamic network provisioning routing.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권8호
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• pp.121-136
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• 2023

Wireless Sensor Networks (WSNs) have many potential applications and unique challenges. Some problems of WSNs are: severe resources' constraints, low reliability and fault tolerant, low throughput, low scalability, low Quality of Service (QoS) and insecure operational environments. One significant solution against mentioned problems is hierarchical and clustering-based multipath routing. But, existent algorithms have many weaknesses such as: high overhead, security vulnerabilities, address-centric, low-scalability, permanent usage of optimal paths and severe resources' consumption. As a result, this paper is proposed an energy-aware, congestion-aware, location-based, data-centric, scalable, hierarchical and clustering-based multipath routing algorithm based on Numerical Taxonomy technique for homogenous WSNs. Finally, performance of the proposed algorithm has been compared with performance of LEACH routing algorithm; results of simulations and statistical-mathematical analysis are showing the proposed algorithm has been improved in terms of parameters like balanced resources' consumption such as energy and bandwidth, throughput, reliability and fault tolerant, accuracy, QoS such as average rate of packet delivery and WSNs' lifetime.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제7권9호
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• pp.227-234
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• 2018

실시간 시스템, 네트워크 제어 시스템, 사이버물리시스템과 같이 지연에 민감한 시스템의 서비스 품질을 위해 종단 간 지연 데드라인을 보장하는 것은 중요하다. 대부분의 라우팅 알고리즘은 일반적으로 종단 간 평균 지연을 성능 메트릭으로 사용하고 평균 성능 향상을 위해 이를 최소화하는 라우팅 경로를 선택한다. 하지만 최소 평균 지연은 평균값만을 나타내기 때문에 예측할 수 없는 무선 채널의 특성을 반영하기에 불충분한 라우팅 메트릭이다. 본 논문에서는 평균 지연보다는 평균 분포를 고려하여 사이버물리시스템의 주어진 데드라인 내에 패킷이 도착할 확률을 최대화하는 데드라인 인지 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안한 라우팅 알고리즘은 단일 홉 지연이 지수 분포를 따른다는 가정 하에 주어진 네트워크 토폴로지에서 종단 간 지연 분포를 구성한다. 시뮬레이션 결과는 제안한 라우팅 알고리즘이 데드라인을 만족할 확률을 최대화 하는 라우팅 경로를 제공하여 사이버물리시스템의 서비스 품질과 네트워크 제어 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권8호
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• pp.342-352
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• 2021

Multicast Routings is a big challenge due to limitations such as node power and bandwidth Mobile Ad-hoc Network (MANET). The path to be chosen from the source to the destination node requires protocols. Multicast protocols support group-oriented operations in a bandwidth-efficient way. While several protocols for multi-cast MANETs have been evolved, security remains a challenging problem. Consequently, MANET is required for high quality of service measures (QoS) such infrastructure and application to be identified. The goal of a MANETs QoS-aware protocol is to discover more optimal pathways between the network source/destination nodes and hence the QoS demands. It works by employing the optimization method to pick the route path with the emphasis on several QoS metrics. In this paper safe routing is guaranteed using the Secured Multicast Routing offered in MANET by utilizing the Ant Colony Optimization (ACO) technique to integrate the QOS-conscious route setup into the route selection. This implies that only the data transmission may select the way to meet the QoS limitations from source to destination. Furthermore, the track reliability is considered when selecting the best path between the source and destination nodes. For the optimization of the best path and its performance, the optimized algorithm called the micro artificial bee colony approach is chosen about the probabilistic ant routing technique.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.459-465
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• 2014

최근 비디오와 오디오와 같은 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있는 무선 멀티 미디어 센서 네트워크의 개발의 필요성이 커지고 있으며, 멀티미디어 데이터의 효율적 전송을 위해서는 QoS의 제공이 중요하다. 애드혹 네트워크 환경에서 널리 사용되는 AODV 라우팅 프로토콜은 소스 노드에서 목적지 노드까지의 홉 수가 가장 적은 경로를 선택하는 알고리즘으로 동작 원리가 단순한 반면, 홉 수 외 다른 것은 고려하지 않기 때문에 QoS 제공에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 이러한 점을 보완하기 위해 각 링크의 채널 상태를 고려한 AODV 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안하는 알고리즘은 각 링크의 채널 상태를 반영하는 전송 성공률과 이에 따른 재전송 횟수를 계산하여 이를 홉 수에 반영하였다. 제안한 알고리즘은 링크 상태를 홉 수에 반영함으로써 기존의 AODV 알고리즘을 크게 변경시키지 않고 효율적으로 QoS 제공할 수 있다는 장점이 있다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권5호
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• pp.76-87
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• 2014

오늘날 ICT 네트워크에서 에너지 소모는 전체 에너지 소모의 10% 내외로, 가까운 미래에 에너지가 현저하게 증가 할 것으로 예측되고 있다. 본 논문에서는 네트워크 품질을 보장하면서 에너지 절감이 가능한 방법을 검토한다. IP 네트워크에서 처리하는 총 트래픽 량이 일정 값 이하가 될 때, 네트워크 내의 특정 링크를 sleep 상태로 하여, 링크 양단의 NIC(Network Interface Card)에서 소모되는 에너지를 절감시키는 방안이다. 본 논문에서는 sleep 상태로 둘 링크를 최대한 도출하고, 이로 인한 노드의 경로(SPT: Shortest Path Tree)변경이 최소화되도록 한다. 우선 target 링크를 선정하고, 선정된 target 링크가 sleep 상태로 두는 것이 가능한지를 위임/수탁 라우터 기반의 heuristic 라우팅 방안에 의해 결정하는 방법을 제안한다. 위임/수탁 라우터 기반의 heuristic 라우팅 방안에서, 시뮬레이션을 통해 min_used traffic 및 min_path의 입력 유형의 특성을 평가한다. Min_used traffic 입력을 이용한 heuristic 방식이 min_path 입력 방식에 비해 링크 절약 효율은 대체적으로 5% 정도 우수하지만, 각 노드의 SPT의 길이는 반대로 평균 약 0.2홉 정도 증가하고 있다. 그러나 이 두 방식은 random 입력 방식에 비해 링크 절약 효율과 SPT 경로 감소 면에서 상당히 우수하다. 또한 본 알고리즘 수행 중 링크 freezing 방법에 따라 링크 절약 효율이 최대 80% 정도 향상되므로 에너지 절감 효과가 크다. 따라서 본 논문에서 위임/수탁 라우터 기반의 heuristic 라우팅 방안을 적용하여 네트워크 품질 유지하면서 에너지를 절약 할 수 있음을 확인 한다.

• ETRI Journal
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• 제31권5호
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• pp.534-544
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• 2009

Finding link-disjoint or node-disjoint paths under multiple constraints is an effective way to improve network QoS ability, reliability, and so on. However, existing algorithms for such scheme cannot ensure a feasible solution for arbitrary networks. We propose design principles of an algorithm to fill this gap, which we arrive at by analyzing the properties of optimal solutions for the multi-constrained link-disjoint path pair problem. Based on this, we propose the link-disjoint optimal multi-constrained paths algorithm (LIDOMPA), to find the shortest link-disjoint path pair for any network. Three concepts, namely, the candidate optimal solution, the contractive constraint vector, and structure-aware non-dominance, are introduced to reduce its search space without loss of exactness. Extensive simulations show that LIDOMPA outperforms existing schemes and achieves acceptable complexity. Moreover, LIDOMPA is extended to the node-disjoint optimal multi-constrained paths algorithm (NODOMPA) for the multi-constrained node-disjoint path pair problem.