본 논문에서는 대규모 고속 통신망에서 분산 멀티미디어 응용을 지원하기 위한 확장가능한 2단계의 QoS 라우팅 방식을 제안한다. QoS 라우팅 문제는 다중척도 최단거리 문제로 변형될 수 있으며 이는 NP-complete로 알려져 있다. 계층적 통신망을 위하여 제안된 라우팅 방식은 두 단계로 이루어져 있다. 첫번째 단계는 특정 응용의 요구와 관계없이 모든 수준의 도메인에서 들어오는 경계노드와 나가는 경계노드 쌍간에 도메인을 경유하는 횡단트래픽을 위한 경로의 QoS distance 값을 정기적으로 선계산한다. 두번째 단계는 응용에서의 요구가 왔을때 실행되며, 계층적 완전경로 계산에 필요한 그래프 구축을 위한 분산알고리즘이 실행된다. 이와같이 자원가용성 정보를 공시하지 않고 조회방식을 사용함으로써 정보의 flood로 생성되는 많은 통신 오버헤드를 줄일 수 있다. 제안된 알고리즘에서는 또한 기존의 방식에서 완전히 무시되거나 혹은 부분적으로 고려되었던 통신망의 위상도 고려하여 계층적 완전경로의 불완전성을 보완하였다. 마지막으로 대략적으로 계산된 계층적 완전경로부터 QoS 라우팅 문제를 체계적으로 분할하여 수준1 도메인의 경로로 확장하는 분산 알고리즘을 제안하였다.
In this paper a scalable QoS routing scheme for distributed multimedia applications in a hierarchical wide area network is proposed. The problem of QoS routing is formulated as a multicriteria shortest path problem, known as NP-complete. The proposed hierarchical routing scheme consists of two phases. In Phase 1, every border node periodically pre-computes the QoS distance for the paths between every pair of border nodes in any level of domain hierarchy. This phase is independet of the QoS request from an application. In Phase II, distributed graph construction algorithm is performed to model the network as a graph by retrieving pre-computed QoS distances. The graph is constructed by the on-demand algorithm and contains a part of the network topology which is completely neglected or partially considered by existing routing schemes, thus maintaining more accurate topology information. By using retrieval approach rather than advertising one, no global QoS state information exchange among nodes is needed. In this Phase, distributed partition algorithm for QoS routing problem is also performed, thus eliminating virtual links on the hierarchically complete path.
