• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.294-306
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• 2005

Group oriented multicast applications are becoming increasingly popular in mobile ad hoc networks (MANETs). Due to dynamic topology of MANETs, stateless multicast protocols are finding increased acceptance since they do not require maintenance of state information at intermediate nodes. Recently, several multicast schemes have been proposed which scale better' with the number of multicast sessions than traditional multicast strategies. These schemes are also known as explicit multicast (Xcast; explicit list of destinations in the packet header) or small group multicast (SGM). In this paper, we propose a new scheme for small group' multicast in MANETs named extended explicit multicast (E2M), which is implemented on top of Xcast and introduces mechanisms to make it scalable with number of group members for a given multicast session. Unlike other schemes, E2M does not make any assumptions related to network topology or node location. It is based on the novel concept of dynamic selection of Xcast forwarders (XFs) between a source and its potential destinations. The XF selection is based on group membership and the processing overhead involved in supporting the Xcast protocol at a given node. If the number of members in a given session is small, E2M behaves just like the basic Xcast scheme with no intermediate XFs. As group membership increases, nodes may dynamically decide to become an XF. This scheme, which can work with few E2M aware nodes in the network, provides transparency of stateless multicast, reduces header processing overhead, minimizes Xcast control traffic, and makes Xcast scalable with the number of group members.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권8호
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• pp.15-24
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• 2006

본 논문에서는 다수의 소규모 그룹 멀티캐스트 통신을 위해 제안된 XMIP라는 명시적 모바일 멀티캐스트를 설계하고 구현한다. XMIP는 유니캐스트 라우팅 정보에 기초한 명시적 멀티캐스트의 특징을 상속받아 멀티캐스트 상태유지가 필요없는 간단한 멀티캐스트 메커니즘이다. 본 연구에서는 IETF Mobile IP의 각 이동 에이젼트들을 XMIP와의 연동을 고려하여 수정하고 확장한다. 확장 홈에이젼트로 전송된 XMIP 패킷들은 확장 홈에이젼트의 바인딩 테이블을 참조하여 X-in-X이라는 중첩 터널을 통해 확장 지역 에이젼트들로 전송된다. X-in-X 터널링 메커니즘은 Mobile IP 멀티캐스트 트래픽 집중 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 마지막으로 CDMA2000 1X EV-DO 및 무선랜을 포함하는 이종 모바일 네트워크 환경을 기반으로 XMIP 실험망을 구축하고, 소규모 그룹 통신을 위한 다중 사용자 인스턴트 메신저를 개발하여 실험함으로써 제안하는 프로토콜들의 실효성을 검증한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권2호
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• pp.267-280
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• 2005

본 논문에서는 다세션 소규모 멀티캐스트 통신을 위해 제안된 Explicit Multicast 전송방식과 IETF Mobile W를 효과적으로 결합한 XMIP 프로토콜을 구현하고 검증한다. Xcast 패킷 헤더 내에 목적지 주소들을 소스 노드가 명시하여 Xcast 네트워크로 전송하면 각 Xcast 라우터는 멀티캐스트 트리의 지원없이도 유니캐스트 라우팅 정보만을 기초로 목적지를 향해 경로설정과 전송을 수행한다. XMIP 프로토콜은 이러한 Explicit Multicast 프로토콜의 특징을 상속받아 상태유지의 필요없이 유니캐스트 라우팅 테이블을 기반으로 하므로 전송방식이 명확하고 단순하다. 본 연구에서는 Xcast 네트워크와 IETF Mobile IP의 연동을 함께 고려해서 Mobile IP의 이동 에이젼트인 HA/FA를 수정 보완하여 HA+/FA+로 각각 확장한다. HA+로 전송된 Xcast 패킷은 Mobile IP 바인딩 테이블을 참조하여 각 FA+로 향하는 X-in-X 터널 인터페이스를 통해 전송된다. 이 메커니즘으로 IETF Mobile IP 멀티캐스트 트래픽 집중 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 마지막으로 무선랜기반 실험망을 구축하고, Xcast 응용으로서 다중 사용자를 위한 인스턴트 메신져를 개발하고 실험하므로써 최종 개발한 XMIP/Xcast 프로토콜의 실효성을 검증한다.

• 전자통신동향분석
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• 제16권5호통권71호
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• pp.85-93
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• 2001

본 고에서는 최근 IETF를 중심으로 새롭게 제안되고 있는 Xcast(Explicit Multicast) 기술에 관해 소개한다. Xcast 멀티캐스트 방식은 IBM의 SGM(Small Group Multicast), Alcatel의 CLM(Connectionless Multicast), Fujitsu의 MDO6(Multiple Destination Option for IPv6) 제안을 수정, Xcast로 통합한 것으로 기존 IP 멀티캐스트 방식과는 달리, IP 패킷 내에 수신자 목록을 명시적으로 포함하여 전송함으로써 소규모 그룹 통신을 위해 적합한 새로운 멀티캐스트 통신 방식이다. 본 고에서는 Xcast 기본 프로토콜 규격을 중심으로 최근 기술동향 및 국내 Xcast-KR 연구동향 등을 소개한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권4호
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• pp.359-364
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• 2007

이동 애드혹 네트워크(Mobile Ad Hoc Network; MANET)에서의 오버레이 멀티캐스트 기법에 대한 최근의 연구들은 동적으로 변화하는 MANET의 네트워크 토폴로지 정보를 유지하기 위해 심각한 오버헤드를 야기하는 문제가 있다. 본 논문에서는 그룹 멤버들의 지리 정보를 이용하는 영역(region) 기반의 새로운 오버레이 멀티캐스트 기법인 ROME(Region-based Overlay Multicast in MANET)을 제안한다. ROME에서는 토폴로지를 작은 영역들로 나누고 그룹 멤버들의 위치 갱신 범위를 하나의 영역으로 한정함으로써 위치 정보 유지와 관련된 오버헤드를 줄인다. ROME은 데이터 패킷의 목적지로서 해당 영역의 멤버들의 주소 목록이 아닌 목적지 영역의 중심점(center point)의 좌표를 사용함으로써 확장성을 제공한다. 시뮬레이션을 통해 ROME이 패킷 오버헤드 측면에서 다른 기법에 비해 성능이 우수함을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권6호
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• pp.1586-1605
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• 2012

With the prevalence of multimedia applications and the potential commercial usage of Mobile Ad hoc Networks (MANETs) in group communications, Quality of Service (QoS) support became a key requirement. Recently, some researchers studied QoS multicast issues in MANETs. Most of the existing QoS multicast routing protocols are designed with flat topology and small networks in mind. In this paper, we investigate the scalability problem of these routing protocols. In particular, a Position-Based QoS Multicast Routing Protocol (PBQMRP) has been developed. PBQMRP builds a source multicast tree guided by the geographic information of the mobile nodes, which helps in achieving more efficient multicast delivery. This protocol depends on the location information of the multicast members which is obtained using a location service algorithm. A virtual backbone structure has been proposed to perform this location service with minimum overhead and this structure is utilized to provide efficient packet transmissions in a dynamic mobile Ad hoc network environment. The performance of PBQMRP is evaluated by performing both quantitative analysis and extensive simulations. The results show that the used virtual clustering is very useful in improving scalability and outperforms other clustering schemes. Compared to On-Demand Multicast Routing Protocol (ODMRP), PBQMRP achieves competing packet delivery ratio and significantly lower control overhead.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.116-122
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• 2001

기존의 멀티캐스트 보안 프로토콜은 DVMRP, CBT와 같이 비교적 규모가 큰 라우팅 프로토콜에 적합하도록 설계되어 있어서 사용자가 비교적 적고 호스트들간의 지역적인거리가 멀고 최단경로 라우팅 특성을 가지는 PIM-SM(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode) 라우팅 프로토콜을 지원하는데 무리가 있다. 본 연구에서는 모든사용자간의 가입/탈퇴시 또는 서비스 사용 중에 사용자의 정당한 서비스 보호를 위해 서브그룹을 RP단위로 나누고, 송신자만의 비밀키를 따로 관리하는 보안 구조를 설계하였다. 그결과 데이터 전송 시 그룹 키에 의한 자료 변환 작업이 불필요하여 키 분배시간이 단축되고, 다른 보안 구조에 비해 구조가 보다 간단해졌다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.177-182
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• 2004

소규모의 라우팅 구조에 적용된 기존 그룹키 관리 구조는 항상 키 분배에 따른 많은 부하를 갖는 문제점을 갖게 된다. 이에 본 논문에서는 소규모 라우팅 구조에 적합한 PIM-SM 라우팅을 이용하여, 안전한 멀티캐스트 통신이 가능한 그룹키 관리 구조를 제안한다. 제안한 방식은 멀티캐스트 통신 그룹을 RP단위의 부그룹으로 나누고, 각 RP에 부그룹 키 관리자를 부여하여 그룹키를 주고 받도록 한다. 이로서 송/수신자간에 보호채널이 설정되고, 그룹키에 따른 데이터 변환작업이 필요하지 않고 경로 변경에 따른 새로운 키 분배가 불필요하게 되어 데이터 전송시간이 단축되는 장점을 갖게 된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.370-372
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• 2001

인터넷에서 멀티캐스팅을 지원하기 위해 제안된 기존의 Any Source Multicast(ASM)는 실제 망에의 적용시 멀티 캐스팅 세션 관리 문제, 주소 할당 문제 등과 같은 구현상의 문제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 관점의 다양한 메커니즘들이 제안되고 있다. 현재 제안되고 있는 메커니즘은 크게 Source Specific Multicast(SSM). Small Group Multicast(SGM)이 있다. 하지만, SGM은 많은 수의 사용자들에게 지원이 어렵고 새로운 헤더가 추가되어야 하는 부담이 있으며, SSM은 <송신자 주소, 그룹 주소>의 쌍으로 멀티캐스트 세션을 식별하게 하여 기존 ASM의 주소 할당 문제를 해결하였으나 경로 상의 모든 라우터에서 <송신자 주소, 그룹 주소> 별로 멀티캐스트 세션 정보를 유지해야 하는 측면에서 확장성의 문제점이 있다. 본 논문은 멀티캐스트 지원을 위하여 인터넷의 계층적인 구조를 이용하여 SSM을 확장한 멀티캐스트 지원 방안을 제안한다. 제안된 메커니즘은 확장성 문제를 해결하기 위하여 송신자로부터 칵 도해인의 경계 라우터까지 터널링 메커니즘을 도입하고 도메인 내에서는 다양한 멀티캐스트 제공 메커니즘을 지원한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권8호
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• pp.2648-2665
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• 2022

Device-to-device (D2D) multicast has become a promising technology to provide specific services within a small geographical region with a high data rate, low delay and low energy consumption. However, D2D multicast communications are allowed to reuse the same channels with cellular uplinks and result in mutual interference in a cell. In this paper, an intelligent channel assignment algorithm is designed in D2D underlaid cellular networks with the target of maximizing network throughput. We first model the channel assignment problem to be a throughput maximizing problem which is NP-hard. To solve the problem in a feasible way, a novel channel assignment algorithm is proposed. The key idea is to find the appropriate cellular communications and D2D multicast groups to share a channel without causing critical interference, i.e., finding a channel for a D2D multicast group which generates the least interference to network based on current channel assignment status. In order to show the efficacy and effectiveness of our proposed algorithm, a novel search algorithm is proposed to find the near-optimal solution as the baseline for comparisons. Simulation results show that the proposed algorithm improves the network throughput.