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김치하(Cheeha Kim) 한국정보과학회 1991 정보과학회논문지 Vol.18 No.6
본 논문은 컴퓨터망에서 계층적 통신 구조를 이용하는 토큰-기반 상호 배제 알고리즘을 제안하고 통신상에서 2수준 계층 구조를 조직하는 방법을 보인다. 적절히 조직된 계층 구조에서, 본 논문의 알고리즘은 상호 배제를 달성하는데 필요한 평균 메시지의 수를 √8N-3으로 감소시키며, 최대 메시지는 √8N으로 감소시킨다. 이 수치는 지금까지 알려진 다른 것들과 비교해 볼 때 최소치이다. 다른 노드들보다 더 빈번하게 상호 배제를 요구하는 노드들이 존재하는 환경에서는 이 알고리즘의 성능은 더 나아간다. 대부분의 토큰-기반 알고리즘에 대하여 알려진 바에 의하면, 메시지에서의 순차번호는 한계가 없다. 그러나, 통신지연의 한계가 있다면, 순차번호는 modulus의 residue로 단순하게 표현될 수 있음을 보인다. This paper presents a token-based mutual exclusion algorithm which makes use of a hierarchical communications structure in a computer network. We show how to organize two level hierarchy in communication. With appropriately organized hierarchy, the algorithm reduces the average number of messages required to achieve mutual exclusion among N nodes to approximately √8N-3 and the maximum number of messages to approximately √8N. This number is minimal compared to the others. The performance of the algorithm would be multiplied in situations in which some nodes demand mutual exclusion more frequently than the others. As known for most token-based algorithms, the sequence number contained in the messages are unbounded. However, we show that if communication delay is bounded, the sequence numbers can be expressed simply as the residue of a modulus.
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RSVP에서 묶음 자원 예약의 3기 결정을 위한 적응적 방법
박태근,김치하 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.4B
RSVP는 강력한 Qos 보장 시그널링 프로토콜이기는 하지만 확장성에 문제점을 가지고 있기 때문에, IETF는 RSVP에 묶음 자원 예약 개념을 도입하였다. 그러나, 묶음 자원 예약에 관한 RSVP 규격은 경로에 대하여 예약되고 해제될 묶음 자원의 크기 계산 방법을 명시하지 않고, 묶음 자원의 크기가 주어진 경우에 자원을 예약하고 해제하는 절차에 대하여 서술하고 있다. 본 논문은 실시간 응용의 Qos 보장을 위하여 RSVP를 통해 묶음 단위로 자원을 예약하고 해제하고자 할 때, 경로의 상태에 적절하게 예약되고 해제될 묶음 자원의 크기 결정 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 방법을 적용하였을 때 묶음 단위 RSVP의 효율성이 향상됨을 보인다. Although RSVP is a strong signaling protocol in providing QoS support, it is not scalable. Thus, the IETF introduced the concept of aggregation into RSVP However, the specification for the aggregation of RSVP does not specify how to compute the size of aggregate reservation for a path, but only describes how the resources are reserved and released with a given size. This paper proposes the method of properly determining the size of aggregate reservation on the path condition, when aggregate reservation is performed through RSVP for guaranteeing QoS of multimedia traffic. Simulation results show that the proposed method improves efficiency of the aggregation of RSVP.
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분산 멀티미디어 응용을 위한 대규모 고속 통신망에서의 QoS-근거 계층적 도메인간 라우팅 방식
김승훈,김치하 한국통신학회 1999 韓國通信學會論文誌 Vol.24 No.7
본 논문에서는 대규모 고속 통신망에서 분산 멀티미디어 응용을 지워하기 위한 효율적인 QoS-근거 계층적 도메인간 라우팅 방식을 제안하고 그 성능을 분석하기 위하여 모의실험을 수행하였다. QoS-근거 라우팅 문제는 다중척도 최단거리 문제로 변형될 수 있으며 이는 NP-complete로 알려져 있다[21, 30]. 제안되는 라우팅 방식은 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단P에서 고려중인 통신망을 그래프로 변형한다. 제안된 변형 방법은 기존의 라우팅 방식에서는 완전히 무시되거나 혹은 부분적으로 고려되었던 통신망의 위상도 고려한다. 두 번째 단계에서는 응용이 요구하는 QoS를 만족하는 가용한 경로를 구축된 그래프 상에서 찾기 위하여 원시 노드를 나타내는 vertex로부터 출발하여 깊이우선방식과 비슷하게 탐색하는 경험적 알고리즘이 연결단위로 수행된다. 또한 그래프상의 각 vertex에서 edge를 방문하는 순서를 결정하기 위한 규칙을 제안한다. 이 규칙은 각 QoS 파라미터의 요구되는 QoS 수준에 대한 최소 정규화된 여유도에 근거한다. 제안된 라우팅 방식은 PNNI-형태의 계층적 라우팅 방식을 확장한 것으로 다중척도를 가지는 경로 선택을 구체적으로 언급하였다. In this paper a scalable QoS-based hierarchical inter-domain routing scheme for distributed multimedia applications in a high speed wide area network. The problem of QoS-based routing is formulated as a multicriteria shortest path problem, known as NP-complete[21,30]. Our routing scheme consists of two phases. In Phase 1, two graph construction algorithms are performed to model the network under consideration as a graph. The graph contains a part of the network topology which is completely neglected or partially considered by existing routing schemes, thus maintaining more accurate topology information. In Phase 2, a heuristic call-by-call algorithm is performed for selecting a feasible path efficiently in depth first search-like manner on the graph and tailoring to each application's QoS requirements, beginning at a vertex that represents the source node. In this paper, a simple rule is also produced, by which the visiting order of outgoing edges at each vertex on the graph is determined. The rule is based on each edge's the minimum normalized slackness to the QoS requested. The proposed routing scheme extends the PNNI-type hierarchical routing framework. Note that our routing scheme is one of a few QoS-based hierarchical routing schemes that address explicitly the issue of selecting a path with multiple metrics.
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대역폭 제약 그룹 멀티캐스트를 위한 다중 트리 구성 알고리즘
구봉규,박태근,김치하 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.3B
그룹 멀티캐스트는 그룹에 속한 모든 멤버들이 그룹 전체에 데이터를 송신할 수 있는 다자간 통신 방법이며. 그룹 멀티캐스트를 위한 라우팅 알고리즘들은 QoS(예: 대역폭) 제약 조건을 만족하면서 모든 그룹 멤버를 포함하는 멀티캐스트 트리의 구성을 목적으로 하고 있다. 현재가지 제안된 방법들로 소스 트리 구성 방법과 공유 트리 구성 방법이 있는데, 소스 트리 구성 방법은 그룹 크기에 따른 놀은 트리 관리 오버헤드와 낮은 확장성 문제를 가지고 있고 공유 트리 구성 방법은 트리 구성 성공률이 낮다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 그룹 멀티캐스트를 위하여 구성되는 트리의 수가 망 부하에 따라 변화하는 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여. 제안하는 알고리즘이 공유 트리 구성 방법에 비하여 월등히 놀은 수준의 트리 구성 성공률을 보장할 뿐만 아니라. 소스 트리 구성 방법에 비하여 현저히 낮은 트리 관리 오버헤드로 동일한 수준의 트리 구성 성공률을 보장함을 확인할 수 있다 Group multicast refers to the kind of multicast in which every member of a group is allowed to transmit data to the group. The goal of routing algorithms for group multicast is to construct a set of low cost multicast trees including all the group members with QoS (e.g., bandwidth) constraint. There have been several algorithms proposed: source tree and shared tree approaches. However, the latter approach has a low success rate in constructing a shared multicast tree, and the former approach suffers from high control overhead and low scalability as stoup size increases. In this paper, we present a heuristic algorithm which varies the number of multicast trees according to the network load. The simulation results show not only that our algorithm outperforms the shared tree approach in terms of the success rate, but also that it has lower control overhead than the source tree approach while guaranteeing the same success rate.
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