• 제목/요약/키워드: Routing problem

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이동하는 차량 간 통신의 신뢰성 향상을 위한 개선된 탐욕 메시지 포워딩 프로토콜 (An Enhanced Greedy Message Forwarding Protocol for Increasing Reliability of Mobile Inter-Vehicle Communication)

  • 류민우;차시호;조국현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권4호
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    • pp.43-50
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    • 2010
  • V2V(Vehicle-to-Vehicle)는 VANET(Vehicle Ad-hoc Network)의 한 형태로 차량 간 통신을 제공하며 차량 안전사고를 줄일 수 있는 해결책으로 알려져 있다. 이러한 V2V는 도로의 특성 및 차량 구성 장치의 특성으로 인하여 GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing)과 같은 지리 기반 라우팅 프로토콜이 매우 적합하지만, GPSR의 탐욕모드의 정책에 의해서 stale 노드가 local maximum에 직면하는 문제가 발생한다. 이러한 문제점은 GPSR에서의 복구모드 정책에 의하여 해결될 수 있지만 복구모드 시 전송되는 데이터의 손실이 발생할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 V2V 환경에서의 이러한 GPSR 문제를 해결하기위해 보다 나은 데이터 신뢰성을 제공하는 GPRR(Greedy Perimeter Reliable Routing) 프로토콜을 제안한다. ns-2를 이용한 성능분석 결과 제안된 GPRR이 탐욕모드 시 local maximum에 직면할 가능성을 현저히 줄임으로써 GPSR 보다 우수함을 입증하였다.

경로 추정 기반의 지연시간을 고려한 저비용 유니캐스트 라우팅 알고리즘 (On Unicast Routing Algorithm Based on Estimated Path for Delay Constrained Least Cost)

  • 김문성;방영철;추현승
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.25-31
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    • 2007
  • 특정 시간 내에 데이터 전송이 이루어져야 하는 실시간 멀티미디어 응용 서비스의 특성은 네트워크의 QoS(Quolity of Service) 보장을 위한 중요한 요소이다. 종단간(End-to-End) 지연시간 제한 조건을 만족하면서 최소 비용을 갖는 (Delay Constrained Least Cost, DCLC) 경로를 찾는 문제는 이미 NP-hard 문제로 알려져 있다. DCLC 문제의 해법은 경로 지연시간과 비용간의 적절할 선택으로 해결하야 한다. 그러나 최적에 가까운 알고리즘으로 알려진 Salama의 DCUR 알고리즘(1)은 알고리즘의 단순성을 위하여 임의의 노드에서 경로 선정 시 목적 노드까지의 최소 비용 경로나 최소 지연시간 경로상의 다음 노드로만 제한을 하여 라우팅 경로의 비용측면에서 다소 비효율적이다. 일반적으로 최소 지연시간 경로의 비용은 최소 비용 경로의 비용보다 상대적으로 높은 경로 비용을 갖으며, 역으로 최소 비용 경로의 지연시간은 최소 지연시간 경로의 지연 시간보다 상대적으로 높은 지연시간을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 점에 착안하여 DCLC문제를 해결하기 위해 확률적 주정 기법을 사용한다. 최근 발표한 독립적 두 변수간의 확률적 조합 알고리즘은 이러한 현상을 극복하기에 충분한 알고리즘이다(2). 따라서 확률적 새로운 변수에 기반한 경로 추정 기법을 사용하였으며, 그에 대한 성능평가를 하였다.

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공생 진화알고리듬을 이용한 유연조립시스템의 공정계획 (Process Planning in Flexible Assembly Systems Using a Symbiotic Evolutionary Algorithm)

  • 김여근;위정미;신경석;김용주
    • 산업공학
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    • 제17권2호
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    • pp.208-217
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    • 2004
  • This paper deals with a process planning problem in the flexible assembly system (FAS). The problem is to assign assembly tasks to stations with limited working space and to determine assembly routing with the objective of minimizing transfer time of the products among stations, while satisfying precedence relations among the tasks and upper-bound workload constraints for each station. In the process planning of FAS, the optimality of assembly routing depends on tasks loading. The integration of tasks loading and assembly routing is therefore important for an efficient utilization of FAS. To solve the integrated problem at the same time, in this paper we propose a new method using an artificial intelligent search technique, named 2-leveled symbiotic evolutionary algorithm. Through computational experiments, the performance of the proposed algorithm is compared with those of a traditional evolutionary algorithm and a symbiotic evolutionary algorithm. The experimental results show that the proposed algorithm outperforms the algorithms compared.

이동시간의 변화를 고려한 차량경로 문제의 분지평가법을 이용한 최적화 해법 (A Branch-and-price Algorithm for the Vehicle Routing Problem with Time Dependent Travel Times)

  • 이용식;이충목;박성수
    • 대한산업공학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.144-152
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    • 2011
  • Most of the models for the vehicle routing problems studied in the literature assumed constant travel times. However, those approaches may give infeasible solutions when traffic congestion causes delays in travel time. To overcome such difficulty, there have been some researches considering the change of the travel time which is called the time dependent vehicle routing problem (TDVRP). TDVRP assumes that the travel time between two locations is not only affected by the distance traveled, but by many other factors including the time of the day. In this paper, we propose a branch-and-price algorithm to solve the TDVRP. The time dependent property of the travel time is dealt with an enumeration scheme with bounding procedures in the column generation procedure identifying a profitable route. The proposed algorithm guarantees the "Non-passing" property to be held in the solutions. The algorithm was tested on problems composed of the Solomon's benchmark instances for 25 and 50 nodes. Computational results are reported.

한정 용량 차량 경로 탐색 문제에서 이분 시드 검출 법에 의한 발견적 해법 (The Bisection Seed Detection Heuristic for Solving the Capacitated Vehicle Routing Problem)

  • 고준택;유영훈;조근식
    • 지능정보연구
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    • 제15권1호
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    • pp.1-14
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    • 2009
  • 본 연구에서는 한정 용량 차량 경로탐색 문제(CVRP, Capacitated Vehicle Routing Problem)에서 이분 시드 검출 방법(Bisection Seed Detection)을 이용한 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 3단계로 구성된다. 1단계에서는 improved sweep 알고리즘을 이용해서 초기 클러스터를 구성한다. 2단계에서는 1단계에서 얻은 각 클러스터에 대하여 이분 시드 검출 법을 이용해서 seed 노드를 선택하고, regret 값에 따라 각 경로에 고객 노드들을 삽입 함으로서 차량 이동 경로를 생성한다. 3단계에서는 tabu 탐색 방법과 노드 교환 알고리즘(node exchange algorithm)을 이용하여 2단계에서 얻어진 각 경로를 더욱 향상 시킨다. 본 논문의 실험에서는 제안된 휴리스틱이 비교적 빠른 시간 내에 최적 근사 값을 얻을 수 있음을 보였으며, 이는 빠른 실행 시간을 요구하는 실 업무에 유용하다.

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멀티캐스트 라우팅 문제 해결을 위한 엘리트 개미 시스템 (Elite Ant System for Solving Multicast Routing Problem)

  • 이승관
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.147-152
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    • 2008
  • 개미 시스템(Ant System)은 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 탐색 방법으로, 그리디 탐색뿐만 아니라 긍정적 피드백을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순회 판매원 문제를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 이러한 개미 시스템을 이용한 멀티캐스트 라우팅 방법을 제안한다. 멀티캐스트 라우팅은 하나의 송신자에서 다수의 수신자로 데이터를 전송하는 것으로 스타이너 트리(Steiner Tree)를 구성해 문제를 해결할 수 있다. 하지만, 멀티캐스트 라우팅 문제는 모든 노드를 방문하는 순회 판매원 문제와 접근법이 다르므로, 순회 판매원 문제를 해결하기 위한 개미 시스템의 전략을 수정한 엘리트 에이전트에 의한 개미 멀티캐스트 라우팅 모델을 제안한다. 이 모델은 이웃노드를 선택할 경우 해당 에지와 선택될 다음노드의 전체 비용까지 모두 고려해 이웃노드를 선택한다. 또한, 엘리트 에이전트에 의해 선택된 에지에 대해서는 추가 페로몬 갱신을 수행한다. 이러한 전략을 통해 제안한 모델의 성능을 평가한다.

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Load-Balanced One-hop Overlay Multipath Routing with Path Diversity

  • Liao, Jianxin;Tian, Shengwen;Wang, Jingyu;Li, Tonghong;Qi, Qi
    • 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.

도심 환경에서 도로의 특성과 2-홉 이웃 노드를 고려한 차량 통신 라우팅 알고리즘 (A Vehicle Communication Routing Algorithm Considering Road Characteristics and 2-Hop Neighbors in Urban Areas)

  • 류민우;차시호;조국현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권5B호
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    • pp.464-470
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    • 2011
  • V2V(Vehicle-to-Vehicle)는 VANET(Vehicular Ad-hoc Network)의 한 형태로 높은 이동성과 빈번한 토폴로지 변화로 인하여 링크 단절 문제를 야기 시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 그리디 포워딩 (greedy forwarding)과 같은 지리 기반 라우팅 프로토콜이 제안되었다. 그러나 그리디 포워딩 방식은 자신의 전송 범위 안에 속해 있는 노드들 중 목적지 노드와 가장 가까운 노드를 다음 전송 노드로 선정하기 때문에 교차로 및 차량의 진행 변화가 많은 도심 환경에서는 많은 문제점이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 2-hop 이웃 노드의 유/무와 도로의 특성을 고려한 GPUR(Greedy Perimeter Urban Routing) 알고리즘을 제안한다. ns-2를 사용한 성능 평가 결과 도심 환경에서 GPUR 알고리즘이 기존의 라우팅 프로토콜에 비해 경로 설정 오류 문제와 로컬 맥시멈(local maximum)에 직면할 확률을 현저히 감소시킴을 확인하였다.

목적지 순차 번호를 사용하지 않은 새로운 구조의 Ad Hoc 네트워크의 라우팅 프로토콜 (A New Framework for Ad Hoc Network routing Protocol without Destination Sequence Number)

  • 서재홍;정호열
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.155-163
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    • 2007
  • In Ad Hoc Networks, a connection breaks due to the irregular movement of mobile nodes and the inherent characteristics of the wireless medium such as the interference and the multi-path fading. AODV, a typical on-demand routing protocol in Ad Hoc networks, uses Destination sequence numbering for loop-free, but it may cause RREQ broadcast storm problem. This paper proposes AODV_ods that does not need destination sequence number, in routing message and routing table without routing loop. To show the effectiveness of the proposed scheme, we performed extensive simulation with NS-2. The simulation results show that the proposed ADOV_ods efficiently uses wireless bandwidth compare to the original AODV. Finally AODV ods reduces the routing overhead, end to end delay and increases the overall packet delivery ratio.

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QoS Based Routing Algorithm with Crank-Back Ability

  • Kanthavong, Somphone;Tangtisanon, Prakit;Lertwatechakul, Mayuree
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2413-2417
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    • 2003
  • This paper proposes an improvement of a QoS based routing protocol. The hierarchical source routing algorithm[4] was improved by including of the Crank-Back algorithm[2]. The Crank-Back capability is the ability to solve the problem of selecting the wrong route because of using unsynchronized routing information in the ingress router. In order to reduce time of reversing the call-setup process back to the ingress router, spare-route information is included with a call-setup packet. Spare-route information could be used by every router to find the next appropriated link itself when insufficient resource of the selected link was found. The proposed algorithm improves the performance of the source routing call-setup process significantly.

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