[go: up one dir, main page]

KR100659719B1 - Ring-based communication network design method for building the least cost communication network in computing devices - Google Patents

Ring-based communication network design method for building the least cost communication network in computing devices Download PDF

Info

Publication number
KR100659719B1
KR100659719B1 KR1020000086615A KR20000086615A KR100659719B1 KR 100659719 B1 KR100659719 B1 KR 100659719B1 KR 1020000086615 A KR1020000086615 A KR 1020000086615A KR 20000086615 A KR20000086615 A KR 20000086615A KR 100659719 B1 KR100659719 B1 KR 100659719B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ring
communication network
cost
function
sum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020000086615A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020058506A (en
Inventor
장명래
Original Assignee
에스케이 텔레콤주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이 텔레콤주식회사 filed Critical 에스케이 텔레콤주식회사
Priority to KR1020000086615A priority Critical patent/KR100659719B1/en
Publication of KR20020058506A publication Critical patent/KR20020058506A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100659719B1 publication Critical patent/KR100659719B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46Interconnection of networks
    • H04L12/4637Interconnected ring systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/42Loop networks
    • H04L2012/421Interconnected ring systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 컴퓨팅 장치에서 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법에 관한 것임.The present invention relates to a ring-based communication network design method for establishing a minimum cost communication network in a computing device.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은, 노드와 링크 집합으로 구성된 하나의 네트워크 토폴로지에 노드간 통신 수요들을 최소 비용으로 서비스하기 위해 링들을 허브 노드 중심으로 구성하여 최소 비용으로 링 커버를 구축하기 위한 컴퓨팅 장치에서의 링 기반 통신망 설계 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.The present invention provides a ring-based communication network in a computing device for constructing a ring cover at a minimum cost by configuring rings centered around a hub node in order to service inter-node communication demands at a minimum cost in a network topology consisting of a node and a link set. To provide a computer-readable recording medium recording a design method and a program for realizing the method.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 주어진 네트워크 토폴로지(Topology)에서 링 커버를 찾는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 찾아진 링 커버의 각 링마다 설치할 장비의 용량과 구축비용을 구하는 제 2 단계; 상기 구축비용의 최소화를 위한 선형계획 문제를 만들어 쌍대값 벡터를 구하는 제 3 단계; 상기 주어진 네트워크 토폴로지에 상기 쌍대값 벡터의 합이 총비용보다 큰 링이 존재하는지 판단하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계의 판단 결과, 존재하면 그 링을 원래의 링 커버에 포함시키고, 그 링에 설치할 최소 비용의 장비를 선정, 링 구축 비용을 계산한 다음, 이 링에 대한 정보를 선형계획 문제에 새로운 열로서 추가하여, 상기 제 3 단계로 진행하는 제 5 단계; 및 상 기 제 4 단계의 판단 결과, 존재하지 않으면 구한 해들을 최적의 링으로 하는 제 6 단계를 포함함.The present invention includes a first step of finding a ring cover in a given network topology; A second step of obtaining capacity and construction cost of equipment to be installed for each ring of the ring cover found in the first step; A third step of obtaining a dual value vector by generating a linear planning problem for minimizing the construction cost; A fourth step of determining whether there is a ring in the given network topology where the sum of the pairwise vectors is greater than a total cost; As a result of the fourth step, if present, the ring is included in the original ring cover, the least expensive equipment to be installed in the ring is calculated, the ring construction cost is calculated, and the information about the ring is included in the linear planning problem. Adding as a new row, proceeding to said third step; And a sixth step of making the optimal ring the solutions obtained if the determination result of the fourth step does not exist.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 무선통신 시스템 등에 이용됨.
The present invention is used in a wireless communication system and the like.

통신망, 링 기반, 토폴로지, 링 커버, 허브 노드, 최소 비용Network, ring-based, topology, ring cover, hub node, minimum cost

Description

컴퓨팅 장치에서 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법{Method for Communication Network Design based Ring for the Minimun Expense} Method for Communication Network Design based Ring for the Minimun Expense}             

도 1 은 본 발명이 적용되는 하드웨어 시스템의 구성예시도.1 is an exemplary configuration diagram of a hardware system to which the present invention is applied.

도 2 는 본 발명에 따른 링 기반 통신망의 일실시예 구성도.2 is an embodiment configuration of a ring-based communication network according to the present invention.

도 3 은 본 발명에 따른 링 기반 통신망 설계 방법에 대한 일실시예 흐름도.
3 is a flowchart illustrating an embodiment of a ring-based communication network design method according to the present invention;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

201 : 허브 202 : 디지털 회선 분배기(DCS)
201: hub 202: digital line splitter (DCS)

본 발명은 하나의 네트워크 토폴로지(Topology)에 주어진 통신 요구들을 최소 비용으로 수용하기 위한 링 기반 통신망 설계 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. The present invention relates to a ring-based communication network design method for accommodating communication requirements given in one network topology at a minimum cost and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.                         

통신망 토폴로지란 통신망 내에서의 가능한 연결 상태를 나타낸 것이다. 토폴로지는 하드웨어의 구성을 보여주며 어떤 노드들이 통신할 수 있는가를 나타낸다. 기본적인 컴퓨터 통신망 토폴로지로는 스타(star), 링(ring), 버스(bus)등이 있으며, 상기 세 가지 토폴로지 중 어느 것이라도 순수한 형태는 실제로 찾아보기 힘들며, 대부분의 컴퓨터 통신망들은 혼합형으로 구성되어 있다.  A network topology represents a possible connection state within a network. The topology shows the hardware configuration and shows which nodes can communicate. The basic computer network topologies are star, ring, and bus. Any of these three topologies is hard to find in pure form, and most computer networks are mixed. .

특히, 상기 링형은 통신망의 중심이 되는 컴퓨터 시스템이 없이 대체로 같은 크기의 컴퓨터 시스템들이 고리 모양으로 연결된다. 하나의 시스템이 다른 시스템으로 메시지를 발송할 때, 메시지는 목적지에 다다르게 될 때까지 링을 돌며 지나간다.In particular, the ring-shaped computer system is generally ring-shaped with computer systems of the same size without a computer system that is the center of the communication network. When one system sends a message to another, the message goes round the ring until it reaches its destination.

그러나, 하나의 통신망 토폴로지에 주어지는 통신 요구들은 시스템별로 다양하며, 이로인해 통신망을 구성하는데 소요되는 최적의 비용을 책정하기 곤란한 문제점이 있었다.
However, the communication requirements given to one network topology vary from system to system, which makes it difficult to determine the optimal cost for constructing a network.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 노드와 링크 집합으로 구성된 하나의 네트워크 토폴로지에 노드간 통신 수요들을 최소 비용으로 서비스하기 위해 링들을 허브 노드 중심으로 구성하여 최소 비용으로 링 커버를 구축하기 위한 컴퓨팅 장치에서의 링 기반 통신망 설계 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and in order to service the inter-node communication demands at a minimum cost in one network topology consisting of a node and a link set, the rings are configured around the hub node at a minimum cost. It is an object of the present invention to provide a ring-based communication network design method in a computing device for constructing a ring cover and a computer-readable recording medium recording a program for realizing the method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 컴퓨팅 장치에서 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법에 있어서, 주어진 네트워크 토폴로지(Topology)에서 링 커버를 찾는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 찾아진 링 커버의 각 링마다 설치할 장비의 용량과 구축비용을 구하는 제 2 단계; 상기 구축비용의 최소화를 위한 선형계획 문제를 만들어 쌍대값 벡터를 구하는 제 3 단계; 상기 주어진 네트워크 토폴로지에 상기 쌍대값 벡터의 합이 총비용보다 큰 링이 존재하는지 판단하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계의 판단 결과, 존재하면 그 링을 원래의 링 커버에 포함시키고, 그 링에 설치할 최소 비용의 장비를 선정, 링 구축 비용을 계산한 다음, 이 링에 대한 정보를 선형계획 문제에 새로운 열로서 추가하여, 상기 제 3 단계로 진행하는 제 5 단계; 및 상기 제 4 단계의 판단 결과, 존재하지 않으면 구한 해들을 최적의 링으로 하는 제 6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of designing a ring-based network for establishing a least cost communication network in a computing device, comprising: a first step of finding a ring cover in a given network topology; A second step of obtaining capacity and construction cost of equipment to be installed for each ring of the ring cover found in the first step; A third step of obtaining a dual value vector by generating a linear planning problem for minimizing the construction cost; A fourth step of determining whether there is a ring in the given network topology where the sum of the pairwise vectors is greater than a total cost; As a result of the fourth step, if present, the ring is included in the original ring cover, the least expensive equipment to be installed in the ring is calculated, the ring construction cost is calculated, and the information about the ring is included in the linear planning problem. Adding as a new row, proceeding to said third step; And a sixth step of making the optimal ring the solutions obtained if it does not exist as a result of the determination in the fourth step.

한편, 본 발명은, 프로세서를 구비한 컴퓨팅 장치에, 주어진 네트워크 토폴로지(Topology)에서 링 커버를 찾는 제 1 기능; 상기 제 1 기능에서 찾아진 링 커버의 각 링마다 설치할 장비의 용량과 구축비용을 구하는 제 2 기능; 상기 구축비용의 최소화를 위한 선형계획 문제를 만들어 쌍대값 벡터를 구하는 제 3 기능; 상기 주어진 네트워크 토폴로지에 상기 쌍대값 벡터의 합이 총비용보다 큰 링이 존재하는지 판단하는 제 4 기능; 상기 제 4 기능의 판단 결과, 존재하면 그 링을 원래의 링 커버에 포함시키고, 그 링에 설치할 최소 비용의 장비를 선정, 링 구축 비용을 계산한 다음, 이 링에 대한 정보를 선형계획 문제에 새로운 열로서 추가하여, 상기 제 3 기능으로 진행하는 제 5 기능; 및 상기 제 4 기능의 판단 결과, 존재하지 않으면 구한 해들을 최적의 링으로 하는 제 6 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.On the other hand, the present invention provides a computing device with a processor, comprising: a first function of locating a ring cover in a given network topology; A second function of obtaining capacity and construction cost of equipment to be installed for each ring of the ring cover found in the first function; A third function of obtaining a dual value vector by generating a linear planning problem for minimizing the construction cost; A fourth function of determining if there is a ring in the given network topology where the sum of the pairwise vectors is greater than the total cost; As a result of the determination of the fourth function, if present, the ring is included in the original ring cover, the least expensive equipment to be installed in the ring is selected, the ring construction cost is calculated, and the information about the ring is included in the linear planning problem. A fifth function proceeding to said third function in addition as a new row; And a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a sixth function for making the optimum ring the solutions obtained if it does not exist as a result of the determination of the fourth function.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명이 적용되는 하드웨어 시스템의 구성예시도이다.1 is an exemplary configuration diagram of a hardware system to which the present invention is applied.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 하드웨어 시스템은, 중앙처리장치(11)와, 중앙처리장치(11)에 연결된 주기억장치(12)와, 주기억장치(12)에 연결된 보조기억장치(13)와, 중앙처리장치(11)에 연결된 입력장치(14) 및 표시장치(15)를 구비한다.As shown in FIG. 1, a general hardware system includes a central processing unit 11, a main memory device 12 connected to the central processing device 11, and an auxiliary memory device 13 connected to the main memory device 12. And an input device 14 and a display device 15 connected to the central processing unit 11.

여기서, 하드웨어 시스템은, 컴퓨터의 전체 동작을 제어하고 관리하는 중앙처리장치(11), 상기 중앙처리장치(11)에서 수행되는 프로그램을 저장하고 작업 수행중 이용되는 또는 작업 수행중에 발생되는 각종 데이터를 저장하는 주기억장치(12)와 보조기억장치(13) 및 사용자와의 데이터 입출력을 위한 입출력장치(14,15)를 포함한다.Here, the hardware system, the central processing unit 11 for controlling and managing the overall operation of the computer, the program stored in the central processing unit 11 and stores a variety of data used during or during operation And a main memory device 12, an auxiliary memory device 13, and input / output devices 14 and 15 for inputting and outputting data to and from a user.

그리고, 상기 보조기억장치(13)는 대량의 데이터를 저장하는 역할을 하며, 상기 입출력장치(14,15)는 일반적인 키보드, 디스플레이 장치 및 프린터 등을 포함한다.The auxiliary memory device 13 stores a large amount of data, and the input / output devices 14 and 15 include a general keyboard, a display device, and a printer.

상기와 같은 하드웨어 시스템의 주기억장치(12)에는 최소 비용으로 링 커버 를 구축하기 위한 프로그램이 저장되어 있으며, 상기 중앙처리장치(11)의 제어에 따라 수행된다.In the main memory device 12 of the hardware system as described above, a program for constructing a ring cover at a minimum cost is stored, and is executed under the control of the CPU 11.

도 2 는 본 발명에 따른 링 기반 통신망의 일실시예 구성도이다.2 is a block diagram of an embodiment of a ring-based communication network according to the present invention.

도 2 에 도시된 바와 같이, 링 기반 통신망은 허브 노드(201)를 포함한 7개의 노드를 커버하기 위해 총 2개의 링을 구축하였고, 각 링에 속한 노드들의 통신 수요를 만족시키기 위해 적절한 용량의 장비들을 설치하고, 각 장비 간은 광케이블로 연결하고 있다. 여기서, 허브 노드(201)는 통신망 노드들 중 중요한 위치에 있는 하나의 노드로서, 모든 링들은 상기 허브 노드(201)를 반드시 경유하여야 한다. 그리고, 상기 링(ring)은 상기 허브 노드(201)를 경유하는 1개 이상의 노드/링크들의 연결된 집합을 나타낸다. 참고로, 상기 링들의 집합을 링 커버(ring cover)라 한다.As shown in FIG. 2, the ring-based communication network has constructed a total of two rings to cover seven nodes including the hub node 201, and equipment of appropriate capacity to satisfy communication demands of nodes belonging to each ring. And the equipment is connected by optical cable. Here, the hub node 201 is one node in an important position among the network nodes, and all the rings must pass through the hub node 201. The ring represents a connected set of one or more nodes / links via the hub node 201. For reference, the set of rings is called a ring cover.

한편, 네트워크 상의 각 노드들은 상기 링들 중 하나의 링에 반드시 속하도록 하여야 한다.On the other hand, each node in the network must belong to one of the rings.

상기 각 링에 들어가는 장비 용량은 동일한 장비이어야 하며, 링 내 및 링 간의 통신 수요의 합보다 큰 용량의 장비를 설치하여야 한다. 참고로, 링 간의 연결은 허브 노드에서 디지털회선분배기(DCS)(202) 장비를 매개로 하지만, 본 발명에서는 디지털회선분배기(DCS)(202) 장비의 용량은 충분하다고 가정하고 알고리듬 설계에서 제외한다.The equipment capacity for each ring should be the same equipment, and equipment with a capacity larger than the sum of the communication demands in and between rings should be installed. For reference, the ring-to-ring connection is mediated by the Digital Circuit Splitter (DCS) 202 equipment at the hub node, but the present invention assumes that the capacity of the Digital Circuit Splitter (DCS) 202 equipment is sufficient and excludes it from the algorithm design. .

도 3 은 본 발명에 따른 링 기반 통신망 설계 방법에 대한 일실시예 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a ring-based communication network design method according to the present invention.                     

먼저, 링 기반 통신망 설계 방법을 위하여 주어진 데이터는 다음과 같다.First, the data given for the ring-based communication network design method is as follows.

네트워크 토폴로지(Topology) "G"는 "(N, L ; h, lij)"로 표시되며, 여기서 "N"은 노드 집합, "L"은 링크 집합, "h"는 허브 노드, "lij"는 노드 "i", "j"간 링크거리이다.Network topology "G" is represented by "(N, L; h, l ij )", where "N" is a node set, "L" is a link set, "h" is a hub node, "l ij Is the link distance between the nodes "i" and "j".

노드간 통신수요 데이터는 "(dij)"로서, 여기서 모든 노드 "i"와 "j"는 노드 집합 "N"에 속한다.Inter-node communication demand data is "(d ij )", where all nodes "i" and "j" belong to node set "N".

링크(i, j)의 개설 비용은 "Cij"로서, 여기서 모든 노드 "i"와 "j"는 노드 집합 "N"에 속한다.The cost of establishing a link (i, j) is "C ij ", where all nodes "i" and "j" belong to node set "N".

통신장비의 종류 "T"는 "{t ; (Pt, Qt)}"로서 나타내며, 여기서 "t"는 장비, "Pt"는 장비 "t"의 가격이고, "Qt"는 장비 "t"의 용량을 나타낸다.The type of communication equipment "T" is represented as "{t; (P t , Q t )}", where "t" is the equipment, "P t " is the price of the equipment "t", and "Q t " is the equipment The dose of "t" is shown.

광케이블 비용은 "Fijt"로서, 여기서 모든 노드 "i"와 "j"는 노드 집합 "N"에 속하고, 장비 "t"는 통신장비 종류 "T"속한다.The cost of the optical cable is "F ijt " where all nodes "i" and "j" belong to node set "N" and equipment "t" belongs to communication equipment type "T".

또한, 링 기반 통신망 설계 방법을 위하여 주어진 결정변수는 다음과 같다.Also, the decision variables given for the ring-based communication network design method are as follows.

Figure 112000028763224-pat00001
Figure 112000028763224-pat00001

Figure 112000028763224-pat00002
Figure 112000028763224-pat00002

Figure 112000028763224-pat00003
Figure 112000028763224-pat00003

Figure 112000028763224-pat00004
Figure 112000028763224-pat00004

Figure 112000028763224-pat00005
Figure 112000028763224-pat00005

상기와 같이 주어진 데이터와 결정 변수를 이용한 링 기반 통신망 설계 방법은 다음과 같다.A ring-based communication network design method using the given data and decision variables is as follows.

참고로, 설명의 편의를 위해 "Nr"은 링 "r"이 경유하는 노드들의 집합, "Lr"은 링 "r"이 경유하는 링크들의 집합, "Ri"는 노드 "i"를 포함하는 링들의 집합이라고 한다.For reference, for convenience of explanation, "N r " includes a set of nodes via ring "r", "Lr" includes a set of links via ring "r", and "R i " includes node "i". It is called a set of rings.

도 3 에 도시된 바와 같이, 먼저 주어진 네트워크 토폴로지에서 올바른 링 커버 하나를 찾는다(301). 여기서, 주어진 네트워크 토폴로지에서 올바른 링 커버를 찾는 대표적인 방법은 허브 노드를 경유하면서 각각의 노드 한 개씩을 포함하는 링들의 집합을 하나의 링 커버로 하면 된다.As shown in FIG. 3, first find the correct ring cover in a given network topology (301). Here, a representative method for finding the correct ring cover in a given network topology is to use one ring cover as a set of rings including each node via a hub node.

상기 구해진 링 커버의 각 링마다, 설치할 장비의 용량과 각 링의 구축 비용을 구한다(302). For each ring of the obtained ring cover, the capacity of equipment to be installed and the construction cost of each ring are calculated (302).

여기서, 링의 통신 수요의 합은 그 링 내의 노드간의 통신 수요의 합과 그 링에 속한 노드와 다른 링에 속한 노드 간의 통신 수요의 합을 모두 합친 것으로 나타나며, 이것을 하기 [수학식 1]에 나타내었다. Here, the sum of the communication demands of the ring is represented by the sum of the sum of the communication demands between the nodes in the ring and the sum of the communication demands between the nodes belonging to the ring and the nodes belonging to the other ring, which is represented by Equation 1 below. It was.

Figure 112000028763224-pat00006
Figure 112000028763224-pat00006

따라서, 설치할 장비 용량은 이렇게 합친 그 링의 통신 수요보다 더 큰 용량을 가진 장비 중 최소 비용의 장비를 택하면 된다. Therefore, the equipment capacity to be installed is the least expensive among the devices having a capacity larger than the combined communication demand of the ring.                     

그런 다음, 각 링의 구축 비용을 하기 [수학식 2]와 같이 구한다.Then, the construction cost of each ring is calculated as shown in [Equation 2].

Figure 112000028763224-pat00007
Figure 112000028763224-pat00007

여기서, 첫째 항목은 그 링의 링크 개설 비용의 합이고, 둘째 항목은 그 링의 광케이블 비용의 합, 세째 항목은 장비 비용의 합이다. 셋째 항목에서, 장비는 그 링에 속한 노드마다 동일한 용량의 장비가 들어가야 하기 때문에 선택한 장비의 가격과 링에 속한 노드수의 곱으로 표현되어져 있다. 그리고, 상기 [수학식 2]는 각 링을 개설하는 데 소요되는 총비용이 된다.Here, the first item is the sum of the link opening costs of the ring, the second item is the sum of the optical cable costs of the ring, and the third item is the sum of the equipment costs. In the third item, the device is represented by the product of the price of the selected device and the number of nodes in the ring, since the device of the same capacity must be included in each node of the ring. Equation 2 is the total cost of opening each ring.

다음으로, 상기에서 구한 링 커버와 각 링의 구축 비용을 가지고 순서도와 같은 선형계획(Linear Programming) 문제를 만들어 쌍대값 벡터를 구한다(303). 여기서, 하기 [수학식 3]과 같은 목적식은 링 구축 비용의 총합을 최소화하겠다는 것이고, 하기 [수학식 4]와 같은 제약식의 의미는 각 노드는 그 노드를 지나는 링들 중 꼭 하나에 반드시 속해야 한다는 것과 링 선택을 위한 결정 변수는 0보다는 크거나 같아야 한다는 것이다.Next, a linear programming problem such as a flowchart is generated using the ring cover and the construction cost of each ring obtained above to obtain a pairwise vector (303). Here, the objective equation as shown in [Equation 3] is to minimize the sum of ring construction costs, and the meaning of the constraint as shown in [Equation 4] is that each node must belong to one of the rings passing through the node. And the decision variable for ring selection must be greater than or equal to zero.

Figure 112000028763224-pat00008
Figure 112000028763224-pat00008

Figure 112000028763224-pat00009
Figure 112000028763224-pat00009

상기 선형계획 문제의 해결은 상용패키지(CPLEX 등)를 활용하면 되며, 여기서 쌍대값 벡터(

Figure 112000028763224-pat00010
)는 선형계획 문제를 해결하여 나오는 결과값의 일종이다.The solution of the linear planning problem is to use a commercial package (CPLEX, etc.), where the dual value vector (
Figure 112000028763224-pat00010
) Is a result of solving the linear planning problem.

다음으로, 상기에서 구한 쌍대값 벡터를 가지고 하기 [수학식 5]의 부등식을 만족하는 링을, 주어진 네트워크의 토폴로지에서 존재하는지 판단한다(304). Next, it is determined whether a ring that satisfies the inequality of Equation 5 below using the obtained dual value vector exists in the topology of a given network (304).

여기서, 하기 [수학식 5]의 부등식은 상기 선형계획 문제의 해가 더 향상될 수 있는지를 검사하는 선형계획 해법상의 일반적인 방법이다. 하기 [수학식 5]의 부등식을 만족하는 링이 존재하는지에 대한 검사 방법은 널리 알려진 네트워크 탐색법(깊이우선탐색 등)을 활용하면 된다.Here, the inequality of Equation 5 below is a general method in the linear planning solution for checking whether the solution of the linear planning problem can be further improved. As a method for checking whether a ring that satisfies the inequality of Equation 5 below, a well-known network search method (such as depth-first search) may be used.

Figure 112000028763224-pat00011
Figure 112000028763224-pat00011

여기서,

Figure 112000028763224-pat00012
는 쌍대값 벡터,
Figure 112000028763224-pat00013
은 링구축을 위한 총비용을 나타낸다.here,
Figure 112000028763224-pat00012
Is a dual value vector,
Figure 112000028763224-pat00013
Represents the total cost for ring construction.

상기 판단 결과, 상기 [수학식 5]의 조건을 만족하는 링이 존재한다면, 그 링을 원래의 링 커버에 포함시키고, 그 링에 설치할 최소 비용의 장비를 선정, 링 구축 비용을 계산한 다음, 이 링에 대한 정보를 선형계획 문제에 새로운 열로서 추가하여, 링 구축 비용의 총합을 최소화하기 위한 선형계획 문제를 만들어 쌍대값 벡터를 구하는 과정(303)으로 진행한다.As a result of the determination, if there is a ring that satisfies the condition of Equation 5, the ring is included in the original ring cover, the minimum cost equipment to be installed in the ring is selected, and the ring construction cost is calculated. The information about this ring is added to the linear planning problem as a new column, and the process proceeds to step 303, where a linear planning problem is created to minimize the sum of the ring construction costs and a dual value vector is obtained.

상기 판단 결과(304), 상기 [수학식 5]의 조건을 만족하는 링이 하나도 존재하지 않는다면 상기 선형계획 문제의 해들 중

Figure 112000028763224-pat00014
인 링들을 최종 링들로 택하고, 모든 알고리듬을 마친다(306). 이 때, 선형계획 문제의 목적식([수학식 3])의 값이 최소 링 설계 비용이 된다.In the determination result 304, if none of the rings satisfy the condition of Equation 5,
Figure 112000028763224-pat00014
The in rings are taken as the final rings and all algorithms are completed (306). At this time, the value of the objective equation ([Equation 3]) of the linear planning problem becomes the minimum ring design cost.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a computer-readable recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

상기한 바와 같은 본 발명은, 노드와 링크 집합으로 구성된 하나의 네트워크 토폴로지에 노드간 통신 수요들을 최소 비용으로 서비스하기 위해 링들을 허브 노드 중심으로 구성하여 최소 비용으로 링 커버를 구축함으로써, 통신망 구축시 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, in order to service the inter-node communication demands in a single network topology consisting of a node and a link set at a minimum cost, the rings are configured around the hub node to build a ring cover at a minimum cost. This can reduce costs.

Claims (6)

컴퓨팅 장치에서 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법에 있어서,A ring-based communication network design method for constructing a least expensive communication network in a computing device, 주어진 네트워크 토폴로지(Topology)에서 링 커버를 찾는 제 1 단계;Finding a ring cover in a given network topology; 상기 제 1 단계에서 찾아진 링 커버의 각 링마다 설치할 장비의 용량과 구축비용을 구하는 제 2 단계;A second step of obtaining capacity and construction cost of equipment to be installed for each ring of the ring cover found in the first step; 상기 구축비용의 최소화를 위한 선형계획 문제를 만들어 쌍대값 벡터를 구하는 제 3 단계;A third step of obtaining a dual value vector by generating a linear planning problem for minimizing the construction cost; 상기 주어진 네트워크 토폴로지에 상기 쌍대값 벡터의 합이 총비용보다 큰 링이 존재하는지 판단하는 제 4 단계;A fourth step of determining whether there is a ring in the given network topology where the sum of the pairwise vectors is greater than a total cost; 상기 제 4 단계의 판단 결과, 존재하면 그 링을 원래의 링 커버에 포함시키고, 그 링에 설치할 최소 비용의 장비를 선정, 링 구축 비용을 계산한 다음, 이 링에 대한 정보를 선형계획 문제에 새로운 열로서 추가하여, 상기 제 3 단계로 진행하는 제 5 단계; 및As a result of the fourth step, if present, the ring is included in the original ring cover, the least expensive equipment to be installed in the ring is calculated, the ring construction cost is calculated, and the information about the ring is included in the linear planning problem. Adding as a new row, proceeding to said third step; And 상기 제 4 단계의 판단 결과, 존재하지 않으면 구한 해들을 최적의 링으로 하는 제 6 단계A sixth step of making the optimal ring the solutions obtained if it does not exist as a result of the determination in the fourth step 를 포함하는 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법.Ring-based communication network design method for constructing a minimum cost communication network comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 단계의 장비의 용량은,The capacity of the equipment of the second stage, 링 내의 노드간의 통신 수요의 합과 그 링에 속한 노드와 다른 링에 속한 노드 간의 통신 수요의 합을 모두 합친 것이며, 상기 합친 링의 통신 수요보다 더 큰 용량을 가진 장비 중 최소 비용의 장비를 택하는 것을 특징으로 하는 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법.The sum of the communication demands between the nodes in the ring and the communication demands between the nodes in the ring and the nodes in the other ring, which is the sum of the least expensive equipments with more capacity than the combined demands of the rings. Ring-based communication network design method for building a minimum cost communication network, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 단계의 구축비용은,The construction cost of the second stage, 링크 개설 비용의 합, 링의 광케이블 비용의 합, 장비 비용의 합을 포함하는 것을 특징으로 하는 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법.A method for designing a ring-based network for building a network of minimum cost, comprising the sum of link establishment costs, the sum of the costs of optical cables in a ring, and the sum of equipment costs. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 3 단계의 선형계획 문제는,The linear planning problem of the third stage, 총비용과 링의 선택 정도의 곱들의 합이 최소가 되는 것을 특징으로 하는 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법.A method for designing a ring-based communication network for establishing a least-cost communication network, wherein the sum of a product of total cost and a degree of ring selection is minimized. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 링의 선택 정도는,The degree of selection of the ring, 모든 네트워크에서 링의 선택정도의 합은 1이며, 링의 선택정도는 "0"이상인 것을 특징으로 하는 최소 비용의 통신망 구축을 위한 링 기반 통신망 설계 방법.The total ring selectivity is 1 in all networks, and the ring selectivity is "0" or more. 프로세서를 구비한 컴퓨팅 장치에,In a computing device having a processor, 주어진 네트워크 토폴로지(Topology)에서 링 커버를 찾는 제 1 기능;A first function of locating a ring cover in a given network topology; 상기 제 1 기능에서 찾아진 링 커버의 각 링마다 설치할 장비의 용량과 구축비용을 구하는 제 2 기능;A second function of obtaining capacity and construction cost of equipment to be installed for each ring of the ring cover found in the first function; 상기 구축비용의 최소화를 위한 선형계획 문제를 만들어 쌍대값 벡터를 구하는 제 3 기능;A third function of obtaining a dual value vector by generating a linear planning problem for minimizing the construction cost; 상기 주어진 네트워크 토폴로지에 상기 쌍대값 벡터의 합이 총비용보다 큰 링이 존재하는지 판단하는 제 4 기능;A fourth function of determining if there is a ring in the given network topology where the sum of the pairwise vectors is greater than the total cost; 상기 제 4 기능의 판단 결과, 존재하면 그 링을 원래의 링 커버에 포함시키고, 그 링에 설치할 최소 비용의 장비를 선정, 링 구축 비용을 계산한 다음, 이 링에 대한 정보를 선형계획 문제에 새로운 열로서 추가하여, 상기 제 3 기능으로 진행하는 제 5 기능; 및As a result of the determination of the fourth function, if present, the ring is included in the original ring cover, the least expensive equipment to be installed in the ring is selected, the ring construction cost is calculated, and the information about the ring is included in the linear planning problem. A fifth function proceeding to said third function in addition as a new row; And 상기 제 4 기능의 판단 결과, 존재하지 않으면 구한 해들을 최적의 링으로 하는 제 6 기능A sixth function that makes the optimum ring the solutions obtained if it does not exist as a result of the determination of the fourth function 을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing this.
KR1020000086615A 2000-12-30 2000-12-30 Ring-based communication network design method for building the least cost communication network in computing devices Expired - Fee Related KR100659719B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000086615A KR100659719B1 (en) 2000-12-30 2000-12-30 Ring-based communication network design method for building the least cost communication network in computing devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000086615A KR100659719B1 (en) 2000-12-30 2000-12-30 Ring-based communication network design method for building the least cost communication network in computing devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020058506A KR20020058506A (en) 2002-07-12
KR100659719B1 true KR100659719B1 (en) 2006-12-21

Family

ID=27689602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000086615A Expired - Fee Related KR100659719B1 (en) 2000-12-30 2000-12-30 Ring-based communication network design method for building the least cost communication network in computing devices

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100659719B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6061335A (en) * 1997-07-24 2000-05-09 At&T Corp Method for designing SONET ring networks suitable for local access
KR20000033243A (en) * 1998-11-20 2000-06-15 이계철 Optimum design method for superhigh-speed private telecommunication network
KR20010057436A (en) * 1999-12-23 2001-07-04 이계철 Backbone network planning method for packet and frame relay services

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6061335A (en) * 1997-07-24 2000-05-09 At&T Corp Method for designing SONET ring networks suitable for local access
KR20000033243A (en) * 1998-11-20 2000-06-15 이계철 Optimum design method for superhigh-speed private telecommunication network
KR20010057436A (en) * 1999-12-23 2001-07-04 이계철 Backbone network planning method for packet and frame relay services

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020058506A (en) 2002-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6882627B2 (en) Methods and apparatus for selecting multiple paths taking into account shared risk
US5546542A (en) Method for efficiently determining the direction for routing a set of anticipated demands between selected nodes on a ring communication network
Katzela et al. Schemes for fault identification in communication networks
US7693061B2 (en) Data networking
AU713476B2 (en) Routing in a communication network
Resende Biased random-key genetic algorithms with applications in telecommunications
EP2713556A1 (en) Mapping a network topology request to a physical network
EP1956750A1 (en) A method for realizing the separate routes spanning domains
US8570875B2 (en) Determining collocations with an access transport management system (ATMS)
Du et al. Steiner tree problems
US8180599B2 (en) Network design utilizing network management routing algorithm
KR100659719B1 (en) Ring-based communication network design method for building the least cost communication network in computing devices
Schütz A k-cover model for reliability-aware controller placement in software-defined networks
Fortz et al. A tabu search algorithm for self-healing ring network design
US6965598B1 (en) Signal traffic routing method for a signaling network
US7542414B1 (en) Computing a diverse path while providing optimal usage of line protected links
JP6637911B2 (en) Network design apparatus, network design method, and network design processing program
CA2350449C (en) Methods and apparatus for selecting multiple paths taking into account shared risk
US10439939B2 (en) Network management system, network, method and computer program product
Du et al. Steiner tree problems
Chung et al. Cost-minimizing construction of a unidirectional SHR with diverse protection
Datta et al. An efficient approach to find reliable topology of stochastic flow networks under cost constraint
CN1859049B (en) Method for obtaining optimum shared protective path
JP3654147B2 (en) Communication network management device
Kwong et al. The use of multiple objective genetic algorithm in self-healing network

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

R17-X000 Change to representative recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121105

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-5-5-R10-R18-oth-X000

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131127

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20141214

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20141214

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000