• 제목/요약/키워드: 다중 홉

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다중 홉 무선 메쉬 네트워크에서 최적 경로에 관한 연구 (Studying Route Optimality in Multi-Hop Wireless Mesh Networks)

  • 김성관;이옥환;이성주;최성현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권1B호
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    • pp.16-23
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    • 2009
  • 이 논문은 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크에서 제공하는 라우팅 프로토콜이 적용된 라우팅 metric에 따라 최적의 경로를 얼마나 잘 찾는가에 관한 논문이다. 최근에 제시된 라우팅 metric은 Link Quality (LQ)를 정확히 나타내도록 설계되어있지만, 많은 metric들은 그것을 기반으로 찾은 경로들이 얼마나 많은 비율로 최적의 경로를 찾을 수 있는지에 대해서 검증하지 않았다. 우리는 최근에 잘 디자인된 라우팅 metric들과 가장 많이 사용되는 라우팅 프로토콜의 다양한 조합을 고려하였다. 그리고 각각의 라우팅에서 찾은 경로의 최적 정도를 살펴보았습니다. 또한 무선 링크의 비대칭성을 반영한 metric을 위해서 단 방향성을 가지는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션을 통해서 만들어진 최적 경로의 비율이 살펴본 모든 라우팅 metric 및 프로토콜 그리고 네트워크 구조에 대해서 네트웍 트래픽 양에 따라 감소하는 현상을 알 수 있다.

준-인프라 기반 무선 커뮤니티 네트워크 시험을 위한 가상 토폴로지 제어 시스템 (Virtual Topology Control System for Evaluating Semi-infrastructured Wireless Community Networks)

  • 강남희;김영한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.275-281
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    • 2012
  • 커뮤니티 네트워크는 이기종(heterogeneous) 노드들이 시간과 장소에 구애받지 않고 정보를 공유할 수 있는 통신 환경을 말한다. 이를 위해 이동 노드들은 사전에 구성된 통신 인프라 시설에 의존하지 않고 자가 구성될 수 있어야 하고 노드의 이동성으로 인해 변경되는 네트워크 토폴로지에 적응할 수 있어야 한다. 준-인프라 기반 무선 애드-혹 네트워크는 이러한 요구사항을 지원하기에 적합한 통신 기술이다. 본 논문에서는 준-인프라기반 애드-혹 네트워크 프로토콜의 실험에 용이한 평가 도구인 VTC(virtual topology coordinator) 시스템을 제안한다. VTC는 모든 통신장비간 단일 홉 통신만이 가능한 작은 공간에서도 선택적 MAC(Medium Access Control) 프레임 수신 메커니즘을 이용하여 다중 홉 네트워크 토폴로지를 가상으로 구성하도록 해준다. VTC 시스템은 실제의 무선 특성을 모두 반영하기는 어려우나 시뮬레이션을 통한 검증보다는 실 특성을 보다 다양하게 반영시킬 수 있다.

비용 효율적 커버리지 확장을 위한 IEEE 802.16j 모바일 멀티-홉 릴레이 시스템 (IEEE 802.16j MMR System for cost-efficient coverage extension)

  • 이주호;이구연;정충교
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.191-197
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    • 2013
  • 어디에서나 이동통신서비스를 이용할 수 있도록 하기 위해서는 음영지역을 해소해야 하지만 인구밀집도가 낮은 지역에 기지국(BS: Base Staton)을 설치하는 것은 그 자원 이용률이 낮아 경제적이지 못하다. 이 연구에서는 기지국보다 비용이 적은 중계국(RS: Relay Station)을 설치할 때의 설계 기법을 제시하고 이 방식이 타당성을 갖는 조건을 찾아낸다. 제시한 설계기법은 RS들 간의 신호 간섭으로 인한 전송률 저하를 최소화하면서 병렬 전송 효과를 높이도록 주파수 및 시간 자원을 할당한다. BS의 최대전송능력의 20.32%보다 작은 트래픽이 예상되는 경우에는 제시한 방식을 적용함으로써 비용이득을 얻을 수 있음을 모의실험을 통해 보였다. 제시한 방식은 IEEE 802.16j에 부합하도록 설계되었으므로 다중구간(multi-hop)으로 확장할 수도 있다.

교차 계층 설계 기법을 사용한 새로운 AODV 라우팅 프로토콜 설계 및 성능평가 (Performance Evaluation of the new AODV Routing Protocol with Cross-Layer Design Approach)

  • 장재신;위성홍
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.768-777
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    • 2020
  • 본 논문에서는 이동 애드혹 네트워크에서 널리 사용되는 AODV 라우팅 프로토콜과 통신 노드의 이동성 때문에 발생하는 통신 경로 단절 등의 문제를 해결하기 위해 다중 경로설정을 지원하는 AODV 기법을 기반으로 개선된 다양한 연구 결과들을 분석한다. 그리고 AODV 기법이 사용하는 홉 기반 라우팅 기법의 문제점을 분석하고, 이를 개선하기 위해 홉 수를 주 메트릭으로 사용하면서 보조 메트릭으로 경로 지연시간의 합을 사용하는 새로운 C-AODV 라우팅 프로토콜을 설계하고, NS-3 네트워크 시뮬레이터에 구현하여 성능평가를 수행한다. 컴퓨터 시뮬레이션 성능평가 결과를 토대로 C-AODV 기법이 기존 AODV 기법과 비교하여 성능이 어느 정도 개선되는지 비교 분석하고 앞으로 개선할 사항 등을 제시한다.

WBAN의 에너지 소비 최적화를 위한 링크 에너지 효율 라우팅 전략 (Link Energy Efficiency Routing Strategy for Optimizing Energy Consumption of WBAN)

  • 이정재
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • 무선 인체 영역 네트워크(WBAN)와 바이오센서를 활용하는 IoT기술은 자원을 최소화 하고 환자를 모니터링 하는 보건산업에서 중요한 분야이다. IoT와 WBAN을 보다 효율적으로 통합하기 위해서는 WBAN의 제한된 자원 센서노드와 효율적인 데이터 전송을 위한 신속 정확한 라우팅을 구성하는 협력 프로토콜이 필요하다. 본 논문은 중복 데이터 전송감지, 제한된 네트워크 센서의 수명연장 문제를 해결하기 위해 에너지 효율적이고 협력이 가능한 링크 에너지 효율적인 라우팅 전략(LEERS)을 제안한다. 제안된 기법은 잔류에너지 싱크쪽으로 가는 홉수 노드 혼잡 수준 및 대역폭과 효율적인 매개변수를 고려한다. 또한 노드의 경로비용함수를 결정하고 효과적인 멀티홉 라우팅을 제공함으로서 잔류에너지와 처리량 측면에서 효율성이 향상됨을 보인다.

5세대 MIMO 이동 통신의 다중 사용자 X 채널 간섭 정렬 (Multi-User X-Channel Interference Alignment in 5 Generation MIMO Mobile Communications)

  • 김정수;이문호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.61-69
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    • 2017
  • 간섭 채널에 대한 연구는 정보 이론적으로 매우 중요한 문제로써 이에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 하지만 가장 간단한 경우인 두 사용자 간섭 채널에서조차 특별한 경우를 제외하고는 채널 용량이 아직까지 밝혀져 있지 않다. 따라서 최근에는 채널 용량을 정확히 알아보는 대신, 높은 신호 대 잡음 비(SNR: Signal to noise power ratio) 대역에서의 전송률의 경향을 보는 다중화 이득에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최적의 다중화 이득을 얻으면 높은 신호 대 잡음 비 대역에서 채널 용량의 경향을 알 수 있다. 두 명의 사용자가 존재하는 간섭 채널에서는 간섭을 제거하면 최적의 다중화 이득을 얻을 수 있다. 하지만 사용자 수가 셋 이상인 경우에는 간섭 제거(Zero Forcing)만으로 최적의 다중화 이득을 얻을 수 없고, 간섭 정렬이라는 새로운 기법이 필요하다는 것이 최근 연구에서 밝혀졌다. 간섭정렬 기법은 크게 두 종류로 나눌 수 있다. 송수신 빔 형성(Beamforming) 행렬을 적절하게 골라서 신호와 간섭을 효과적으로 분리하는 방법과 유리수와 무리수의 성질을 이용하여 구조화된 코드(Structured code)를 구성하는 방법이다. 간섭 정렬 기법은 간섭 채널, X 채널, 복합 방송 채널(Compound broadcast channel), 다중 송수신처(Multi source multi destination)를 위한 다중 홉(Multi hop) 네트워크 등의 다양한 환경에서 최적의 다중화 이득을 달성할 수 있으며, 최근에는 데이터 분산 저장(distributed storage)에도 적용되고 있다. 본 논문에서는 지연된 채널 정보의 DoF를 구했다.

무선 메시 네트워크의 라우팅 성능 개선 연구 (A Study on Improvement of Routing Performance for Wireless Mesh Networks)

  • 김호철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.2422-2429
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    • 2013
  • 현재 WMN은 다중 홉 라우팅을 통한 무선 네트워크 서비스 제공의 핵심방안으로 연구되고 있다. WMN은 MANET을 위하여 제안된 프로토콜들을 적용하여 빠르게 구축할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 다중 네트워크 및 다중 채널의 지원, 망의 구조 등에서 MANET과 차이가 있으며 특히 네트워크 계층의 라우팅 프로토콜의 경우 MANET의 라우팅 프로토콜을 그대로 적용할 경우 성능저하의 한 원인이 될 수 있다. 다양한 MANET 라우팅 프로토콜 중 이동노드의 성능 및 네트워크 자원의 제약을 고려해 볼 때 AODV가 가장 적합하다고 할 수 있으나 네트워크의 확장 시에 경로결정 지연시간이 길어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 AODV의 이러한 단점을 개선하기 위하여 메시 라우터와 메시 클라이언트를 라우팅 계층으로 구분 하고 메시 클라이언트의 경로설정 메시지의 방송을 지역화하여 WMN의 구조에 적합하도록 변경된 방안을 제시한다.

동일한 네트워크 프리픽스를 갖는 다중 게이트웨이 기반의 connected MANET에서 주소 자동 설정 방법 (An Address Autoconfiguration Mechanism for Connected MANET with Multiple Gateways having a Same Network Prefix)

  • 이재훈;이범재;정우영
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권5호
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    • pp.405-412
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    • 2009
  • 이동 애드 혹 망(MANET)은 유선 인프라스트럭처의 도움 없이 이동 노드들 간에 서로 협력하여 무선 다중-홉으로 통신을 할 수 있도록 해주는 네트워크이다. MANET에서는 서로의 전파 범위에 있지 않은 노드들 간에 통신할 수 있도록 해주는 경로 설정 방법뿐만 아니라 노드들이 스스로 주소를 설정할 수 있도록 해주는 주소 설정 기법이 필수적이다. MANET에서 주소 설정을 위한 여러가지 기법들이 제안되었다. 특히 MANET이 게이트웨이를 이용하여 인터넷과 같은 외부 네트워크와 연결되는 형태의 connected MANET에서는 노드들이 인터넷 토폴로지에 적합한 전역 주소를 가지고 있어야 한다. 이 논문에서는 여러 개의 게이트웨이를 이용하여 MANET과 외부 네트워크가 연결되어 있는 환경에서 모든 게이트웨이가 동일한 네트워크 프리픽스를 MANET에 광고하는 경우에, 일단 노드가 하나의 주소를 설정하면 노드가 이동을 하더라도 이미 설정된 주소를 계속 이용할 수 있도록 하기 위한 메커니즘을 제안한다. 제안된 방법의 성능은 모의실험을 통하여 분석되었으며, 분석된 결과는 제안 기법이 기존에 방법에 비하여 향상된 성능을 제공한다는 것을 보여준다.

라인 세그먼트를 이용한 향상된 Star Topology Aggregation (Improved Star Topology Aggregation using Line Segment)

  • 김남희
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제11C권5호
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    • pp.645-652
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    • 2004
  • 본 논문에서는 대역폭과 지연 파라미터를 참조하여 PG내의 토폴로지 정보를 하는 기법으로 라인 세그먼트를 이용하여 경계노드 사이의 다중 경로 정보를 하였다. 제안된 star 토폴로지 기법에서는 모든 경로를 찾는 대신 홉 카운트 기반의 깊이 우선 방식을 사용하여 효율적으로 다중 경로를 탐색할 수 있도록 하였다. 이를 위해 토폴로지 정보를 줄이고 다중링크 에 유연성을 부여하기 위하여 대역폭과 지연의 한 쌍으로 구성된 두 개의 라인 세그먼트를 이용하는 수정된 라인 세그먼트 기법을 제안하였다. 그리고, 이를 기존의 star 토폴로지에 적용한 효율적인 토폴로지 기법을 제안하였다. 제안된 기법의 성능을 평가하기 위해 기존의 star 기법과 호 성공율, 접근시간 및 크랭크 백율에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 비교 분석하였다. 시뮬레이션 분석결과 제안된 star TA 기법이 기존의 기법보다 성능이 향상됨을 알 수 있었다.

ISO/IEC 29157 표준 MAC 프로토콜 개선 연구 (A study on improvement of ISO/IEC 29157 MAC protocol)

  • 차봉상;정의훈;전광일;서대영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.17-26
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    • 2013
  • ISO/IEC 29157 표준은 대한민국에서 독자적으로 개발되어 상용화된 피코캐스트1.0 기술에 기반하며, 2010년 5월에 ISO/IEC JTC1 SC6에 의해서 국제표준으로 등록되었다. 개발 단계부터 단일 플랫폼으로 다양한 응용분야와 다양한 미디어 형식에 대한 지원을 목표로 개발되었다. ISO/IEC 29157 기반의 무선통신망, 즉 Pico-net은 마스터 노드가 주기적으로 송출하는 동기신호에 다수의 슬레이브 노드가 동기화되어 통신을 하는 주종관계 구조를 가진다. 또한 Pico-net은 다양한 네트워크 토폴로지를 지원하고 노드들 간의 직접통신(단일-홉 통신)을 지원하며 서비스품질 보장이 가능하다. 그러나 이러한 구조는 무선망 내의 노드 이동에 따른 통신두절 문제, 이로 인한 노드의 이동성 제한 문제 그리고 무선망 운용 범위가 통상적인 무선망 운용범위의 1/4 이하로 축소되는 문제를 노출하였다. 본 논문에서는 다중-홉(멀티-홉) 통신 기술과 노드들 간의 동기신호 전달 기술을 적용하여 앞서 언급한 문제들에 대한 해결 방안을 제시하였다. 마지막으로 ISO/IEC 29157 표준의 추가적인 개선방향에 대해서 제시하였다.