• 제목/요약/키워드: least-cost path

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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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통계적 구간 추정에 근거한 비용과 지연시간에 조화로운 유니캐스트 라우팅을 위한 새로운 인자 (New Factor for Balancing Cost and Delay Unicast Algorithm Based on Statistic Interval Estimation)

  • 김문성;방영철;추현승
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • 고속 네트워크에서 QoS 라우팅은 수많은 사용자의 요구를 만족하기가 매우 어렵다. 네트워크의 경로설정 알고리즘에서 측도로써 단지 링크지연시간만을 고려한다면 그 경로는 최소지연시간 경로가 될 것이며, 링크비용만을 고려한다면 최소비용경로를 찾을 것이다. 지연시간 한계의 최소비용(Delay Constrained Least Cost; DCLC)문제는 NP-hard 문제로 알려져 있으며, 두 개의 인자 경로비용과 지연시간을 혼합한문제로 생각할 수 있다. 경로설정 시 최소지연시간을 생각하면 그 경로는 상대적으로 높은 비용의 경로이며, 반대로 최소비용만을 생각하면 그 경로는 상대적으로 높은 지연시간을 얻는다. 따라서 DCLC문제를 풀기위해서는 단 하나의 인자만을 고려해서는 안 되며 두 개의 인자를 동시에 고려할 수 있는 새로운 인자를 요구하게 되었다. 따라서 본 논문에서는 DCLC 문제를 풀기위해 경로비용과 지연시간을 동시에 확률적으로 고려한 새로운 인자를 소개한다. 시뮬레이션 결과는 새로운 인자가 DCLC 문제에 적절하다는 것을 보여주었다.

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Parallel and Sequential Implementation to Minimize the Time for Data Transmission Using Steiner Trees

  • Anand, V.;Sairam, N.
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권1호
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    • pp.104-113
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    • 2017
  • In this paper, we present an approach to transmit data from the source to the destination through a minimal path (least-cost path) in a computer network of n nodes. The motivation behind our approach is to address the problem of finding a minimal path between the source and destination. From the work we have studied, we found that a Steiner tree with bounded Steiner vertices offers a good solution. A novel algorithm to construct a Steiner tree with vertices and bounded Steiner vertices is proposed in this paper. The algorithm finds a path from each source to each destination at a minimum cost and minimum number of Steiner vertices. We propose both the sequential and parallel versions. We also conducted a comparative study of sequential and parallel versions based on time complexity, which proved that parallel implementation is more efficient than sequential.

실시간 네트워크에서 개선된 분산 QoS 알고리듬 (An Improved Algorithm of Distributed QoS in Real-time Networks)

  • 서희종
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.53-60
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    • 2012
  • 본 논문에서는 실시간 네트워크에서 사용될 개선된 분산 QoS 알고리듬을 제안한다. 이 알고리듬은 DCUR(delay-constrained unicast routing) 알고리듬과 같이 LC(least-cost) 패스나 LD(least-delay) 패스를 사용하고 있지만, 루프를 처리할 때에 DCUR 알고리듬보다도 더 효율적으로 처리한다. 본 알고리듬은 모든 패스를 더욱 더 효율적으로 찾을 수 있다.

Mixture Filtering Approaches to Blind Equalization Based on Estimation of Time-Varying and Multi-Path Channels

  • Lim, Jaechan
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권1호
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    • pp.8-18
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    • 2016
  • In this paper, we propose a number of blind equalization approaches for time-varying andmulti-path channels. The approaches employ cost reference particle filter (CRPF) as the symbol estimator, and additionally employ either least mean squares algorithm, recursive least squares algorithm, or $H{\infty}$ filter (HF) as a channel estimator such that they are jointly employed for the strategy of "Rao-Blackwellization," or equally called "mixture filtering." The novel feature of the proposed approaches is that the blind equalization is performed based on direct channel estimation with unknown noise statistics of the received signals and channel state system while the channel is not directly estimated in the conventional method, and the noise information if known in similar Kalman mixture filtering approach. Simulation results show that the proposed approaches estimate the transmitted symbols and time-varying channel very effectively, and outperform the previously proposed approach which requires the noise information in its application.

Green network analysis in coastal cities using least-cost path analysis: a study of Jakarta, Indonesia

  • Kim, Jae-Eun
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제35권2호
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    • pp.141-147
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    • 2012
  • The rapid urbanization in developing countries is accelerating both the depletion and fragmentation of urban green space, despite the known positive effects of green spaces on the environmental conditions in cities and the quality of life of residents. Consequently, there is a need for practical tools that can support the development of networks of urban green spaces. This article presents a study that used a GIS-based least cost path (LCP) analysis to identify the best alternative for developing an urban green space network in the coastal city of Jakarta, Indonesia, which was based on the evaluation of topography and land use characteristics. Pair-wise analysis was used to reduce the sensitivity in the LCP model. The results showed that the coastal wetlands in the northern part of Jakarta and the agricultural fields in the suburban areas of Jakarta play an important role in connecting the green space network. On the other hand, some green spaces in the central part of Jakarta could not be connected by the LCP model. The method used in this study can serve as a tool to support the identification of networks of potential urban green spaces. It can also provide useful information for sustainable urban landscape planning and management in urban ecosystems. However, the inclusion of socio-economic criteria would further improve the model.

경관투과성 및 최소비용경로 분석을 통한 수도권 지역의 광역생태축 구축 연구 (Regional Ecological Network Design for Wild Animals' Movement Using Landscape Permeability and Least-cost Path Methods in the Metropolitan Area of Korea)

  • 이동근;송원경;전성우
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.94-106
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    • 2008
  • As populations inhabiting in natural ecosystem are fragmented by artificial barriers and habitats are destructed by development, extinction possibility of species is getting higher. It is necessary to design and to manage conservation areas and corridors considering animals' movement and migration for sustainable species diversity in present circumstances. 'Least-cost modeling' is one commonly employed approach in which dispersal costs are assigned to distinct habitat types and the last-costly dispersal paths among habitat patches are calculated using a geographical information system (GIS). This study aims to design ecological corridor using least-cost path method and to apply it to a regional ecological network considering movability of medium-large size mammals. This study was carried out over the metropolitan area, which has been deforested by rapid urbanization. Nevertheless there is connected with Gangwon province, Baekdudaegan mountain range and DMZ, considered where many forest species can migrate to this region. This study employs such an approach to develop least-cost path models for medium-large size mammals, have inhabited for this entire region. Considering those species, two forest areas as a source of species supply and forest areas more than 1,000ha are selected as focal forest areas. Movement and migration paths from species supply sources to focal forest areas are calculated by applying landscape permeability theory using land cover map, road density map and land slope map. Results showed least-cost paths from species supply sources to focal forest areas on two species. Wildcat and roe deer are different in some least-cost paths caused by their landscape permeability but paths show generally same specifics. The result of considering regional distribution of expected movement and migration paths to regional ecological network, low altitude mountains of western metropolitan area are evaluated important area for species connectivity. In national or regional levels ecological connectivity is essential to promote species diversity and to preserve integrated ecosystem. This study concludes that developing least-cost models from similar empirical data could significantly improve the utility of these tools.

구간 추정 기반의 지연시간을 고려한 저비용 유니캐스트 라우팅 방식 (Low Cost and Acceptable Delay Unicast Routing Algorithm Based on Interval Estimation)

  • 김문성;방영철;추현승
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권2호
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    • pp.263-268
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    • 2004
  • 멀티미디어 응용 서비스에서는 특정 시간 내에 데이터 전송이 이루어져야 하는 시간 의존성이 있다. 이러한 실시간 특성은 네트웍의 QoS 보장을 위한 중요한 요소이다. 네트웍 사용자의 증가와 응용 프로그램의 데이터 전송율의 증가로 네트웍 자원을 효율적으로 사용하기 위한 연구는 계속 진행되고 있다. 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. 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 단점을 극복하여 DCLC문제에 접근하기 위해 링크비용과 지연시간을 확률적으로 조합한 인자를 사용한 새로운 알고리즘을 연구하였다. 최근 Salama에 의해 제안된 DCUR 알고리즘은 최적에 가까운 알고리즘이나, 제안한 알고리즘은 DCUR 알고리즘과 비교하여 종합적인 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 의하면 노드 수 200에서 38% 이상의 효과를 보았다. 본 알고리즘의 특징은 선택의 요소로서 새로운 인자를 만들었고, 링크를 순차적으로 선택하지 않고 동적으로 선택하는 방법을 구현하였다는 것이다.

Efficient Implementations of a Delay-Constrained Least-Cost Multicast Algorithm

  • Feng, Gang;Makki, Kia;Pissinou, Niki
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제4권3호
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    • pp.246-255
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    • 2002
  • Constrained minimum Steiner tree (CMST) problem is a key issue in multicast routing with quality of service (QoS) support. Bounded shortest path algorithm (BSMA) has been recognized as one of the best algorithms for the CMST problem due to its excellent cost performance. This algorithm starts with a minimumdelay tree, and then iteratively uses a -shortest-path (KSP) algorithm to search for a better path to replace a “superedge” in the existing tree, and consequently reduces the cost of the tree. The major drawback of BSMA is its high time complexity because of the use of the KSP algorithm. For this reason, we investigate in this paper the possibility of more efficient implementations of BSMA by using different methods to locate the target path for replacing a superedge. Our experimental results indicate that our methods can significantly reduce the time complexity of BSMA without deteriorating the cost performance.

QoS 응용 서비스를 위한 효율적인 다중 메트릭 라우팅 방안 (Network Efficient Multi-metric Routing Algorithm for QoS Requiring Application)

  • 전한얼;김성대;이재용;김동연;김영준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권11C호
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    • pp.1055-1063
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    • 2002
  • 본 논문은 여러 개의 다중 메트릭을 이용하여 경로 선택을 수행하는 문제에 대해 연구했다. 현재 인터넷에서의 라우팅은 하나의 메트릭을 이용하여 경로선택을 수행하고 있으며, 하나의 메트릭에 의해 선택된 경로는 하나의 요구사항만을 충족시켜 줄 수 있는 best-effort 서비스이다. 여러 서비스 품질(QoS)을 요구하는 콜에 대해 만족시켜주기 위해서는 경고가 여러 제한에 걸리게 된다. 많은 경우에 경로 선택문제라는 것은 NP-complete이다. 본 논문에서는 지연 메트릭에 기반을 두고 네트워크 자원에 대한 정보에 영향을 받는 비용 메트릭을 이용한 widest-least cost 라우팅 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 다중의 메트릭을 이용하는 라우팅 알고리즘으로써 트래픽 분산 능력을 갖고 있어서, 네트워크 링크가 부하가 적을 때는 최소거리 경로를 선택하도록 하는 것이고, 네트워크 부하가 클 경우에는 트래픽 엔지니어링이 수행되어 트래픽을 다른 경로로 이동시키도록 하는 것이 목표이다. 이러한 결과는 다른 알고리즘과의 실험 결과를 통해 비교하였다.