• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제8권8호
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• pp.191-200
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• 2019

애드혹 네트워크에서는 하나의 기준노드를 선정하여 이를 중심으로 네트워크 내에 모든 노드들의 시간을 동기화하는 방법을 사용할 수 있다. 이러한 기준노드를 중심으로 하는 대표적인 시간동기화 알고리즘은 Flooding Time Synchronization Protocol (FTSP) 이다. 메시지를 주고 받는 과정에서 예측할 수 있는 지연과 예측할 수 없는 랜덤 지연이 발생하게 되는데, 이러한 지연은 정확한 동기화를 방해하기 때문에 제거해야 한다. 멀티홉 기반의 통신에서 메시지를 주고받는 과정에 지나는 홉 수에 따라 홉 지연이 발생하게 된다. 이러한 홉 지연은 노드 사이의 동기화 성능을 크게 떨어뜨리게 된다. 따라서 이러한 홉 지연을 줄이고 동기화 성능을 높이기 위한 방법이 필요하다. 기존 FTSP 방식에서 기준 노드가 ID를 기반으로 가장 ID 값이 작은 노드가 기준노드로 선정되기 때문에 기준노드의 위치가 어디냐에 따라서 홉 지연에 따른 성능 저하가 크게 발생할 수 있다. 본 논문에서는 홉 지연을 줄이기 위한 최적의 기준노드 재선정 알고리즘을 제안하고 OPNET 네트워크 시뮬레이터를 사용하여 기존 FTSP와의 성능을 비교한다. 추가적으로 토폴로지 변경에 따른 성능을 측정하여 제안된 방식이 토폴로지 변환에 강인한 성능을 갖고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.452-458
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• 2014

무선 센서 네트워크에서 MAC 프로토콜은 에너지 소모의 감소, QoS 지원, 공평성 지원, 그리고 전송 지연의 감소 등과 같은 많은 해결해야 할 문제들을 가진다. 본 논문에서는 멀티 홉 무선 센서 네트워크에서 저 지연을 지원하는 MAC 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하고 있는 LD-MAC 프로토콜은 전송 지연을 줄이기 위해 RB(rapid beacon) 프레임을 사용한다. RB 프레임은 IEEE 802.15.4의 비콘 프레임의 수정된 형태이다. 송신 노드의 적응적 wakeup을 위해 RB 프레임에는 수신 노드의 wakeup과 관계된 seed 수를 포함한다. 또한 다음 홉 수신 노드의 적응적 wakeup을 위해 RB 프레임에는 남은 데이터 패킷 길이 정보를 포함한다. LD-MAC 프로토콜은 기존에 제안된 다른 프로토콜에 비해 데이터 패킷 전송 지연에서 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.471-476
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• 2015

본 논문에서는 멀티 홉 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 하이브리드(hybrid) MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 경쟁방식(CSMA) 방식과 비경쟁방식(TDMA) 방식을 혼합하여 사용한다. 싱크 노드로부터 멀리 떨어진 센서 노드들은 주로 데이터 측정 임무를 담당하기 때문에 데이터 발생 및 전송 트래픽이 적어 구현이 간단한 경쟁방식을 사용하는 것이 유리하다. 그러나 싱크 노드와 가까운 노드들은 데이터 측정 뿐 만 아니라 relay 노드로 동작하기 때문에 많은 데이터를 전송할 필요가 있으므로 경쟁방식을 사용하면 데이터 패킷의 충돌 및 전송지연이 증가하게 된다. 본 논문에서는 싱크 노드와 1홉 거리의 센서 노드들은 마치 비경쟁방식처럼 슬롯을 할당하여 데이터 패킷을 전송하는 메커니즘을 제안한다. 제안하는 메커니즘은 에너지 및 지연에 효율적인 장점을 가진다. 제안된 MAC 프로토콜은 유사한 다른 프로토콜에 비해 데이터 패킷 전송 지연에서 더 좋은 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권4호
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• pp.441-450
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• 2016

무선 멀티 홉 통신은 지상 무인로봇체계 네트워크를 효율적으로 운용하기 위해 필수적인 기술이다. MANET과 같은 멀티 홉 네트워크를 위해서 기존에 많은 라우팅 프로토콜들이 연구 개발되어왔다. 하지만, 아직 지상 무인로봇체계와 같이 특수한 환경에 적합한 라우팅 프로토콜에 관한 추가적인 연구가 필요하다. 본 논문에서는 지상 무인로봇체계 시스템의 주요 기능 중 하나인 멀티 홉 통신을 지원하기 위한 매개 중심도를 기반으로 한 위치기반 라우팅(BCGR)을 제안한다. BCGR은 확장 자아 매개 중심도와 노드의 이동성, 위치 정보의 오차를 활용하는 라우팅 기법이다. BCGR의 성능을 검증하기 위해 ns-3 시뮬레이션을 활용한 실험을 수행하였고, 그 결과 AODV, GPSR과 같은 기존 라우팅 기법보다 신뢰성, 처리량, 지연 시간의 측면에서 더 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권1C호
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• pp.45-53
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• 2012

본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 좌표 값 알고리즘을 제안하였다. 기존 $Cskip$ 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 각 노드에서 라우팅 시 좌표 값을 이용하여 적은 비트별 연산이 수행되며 멀티 홉을 감소시킬 수 있다. 이에 대한 성능 분석으로 제안한 알고리즘은 수학적 분석 모델을 사용하였고 ZigBee 무선 통신 환경의 계층적 라우팅에서 사용하는 경로 벡터를 사용하여 센서 노드의 멀티 홉 카운트 결과를 도출하였다. 수학적 분석 결과 ZigBee 분산 주소 할당 기법과 기존 알고리즘에 비해 평균 멀티 홉의 수가 감소함으로써 에너지 효율이 향상됨을 입증하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.53-64
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• 2009

차량간 통신은 노변기지국(RSE)을 통하지 않고 차량탑재장치(OBE)간에 정보를 전달하는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 차량간 통신네트워크는 차량의 높은 이동 속도로 인하여 토폴로지의 변화가 심하기 때문에 기존 애드혹 라우팅을 적용하기 어렵다. MMFP(Multi-hop MAC Forwarding)는 경로설정 과정과 위치정보를 사용하지 않고 목적지 노드의 도달 가능 정보를 사용하여 패킷을 전송하는 멀티 홉 유니 캐스트 포워팅 프로토콜이다. 그러나 공공 안전 서비스에서 차량간 통신을 통해 제공 될 수 있는 차량 충돌, 장애물, 안개 등에 대한 정보는 특정 운전자가 아닌 다수의 운전자에게 유용한 정보이기 때문에 유니캐스트보다 브로드캐스트로 전달하는 것이 효율적이다. 플러딩은 가장 단순한 형태의 멀티 홉 브로드 캐스트 방식으로 너무 많은 중복 패킷을 생성하여 패킷성공률 감소, 전송 지연 증가 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 MMFP를 확장하여 차량간 통신 환경에서 멀티 홉 브로드캐스트 통신을 지원하는 두 가지 프로토콜을 제안한다. UMHB(Unreliable Multi-Hop Broadcast)는 일부 노드에게만 포워딩 의무를 부여하는 MMFP의 전송 방식을 기반으로 포워딩 노드의 수를 제한함으로써 플러딩의 중복 패킷 문제를 해결하나 신뢰성이 감소하는 문제가 있다. RMHB(Reliable Multi-Hop Broadcast)는 화인 응답과 재전송을 통해 UMHB의 비신뢰성 문제를 해결하나 전송 지연이 다소 증가한다. 그러나 RMHB의 지연 시간 증가는 충돌 방지 응용에는 문제가 되지 않음을 실험 결과를 분석하여 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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• pp.7-9
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• 2003

애드혹 네트워크 상의 노드들이 서로의 분산된 데이터를 주고 받는 어플리케이션은 멀티 홉 무선 통신의 오버헤드로 인하여 효율성이 떨어진다. 이것을 극복하기 위해서 본 논문은 이웃 캐싱기법을 제안하고, 이 방법이 노드들의 독립적인 캐싱 방법보다 효율적이라는 것을 보이고 있다. 이웃 캐싱은 쉬고 있는 이웃 노드의 저장 공간을 잠시 빌려 봄으로써 캐싱 공간을 확대하고 먼 거리에서 데이터를 가져오는 멀티 홉 무선 통신의 단점을 극복하는 방법이다. 이와 항껜 본 논문에서는 이웃 캐싱을 할 때 노드들 중에서 최적의 이웃 노드를 선별해 내는 우선순위에 근거한 예측기법을 제안하였다. 우선순위에 근거한 예측 기법을 통해 데이터가 가장 오랫동안 보관될 가능성이 높은 이웃 노드를 선별해내고 우선순위가 낮은 데이터를 이웃 캐싱 하지 않을 수 있어서 이웃 캐싱의 효율성을 높일 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.578-580
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• 2009

무선 센서 네트워크는 다양한 분야에 응용하여 사용하고 있다. 배터리를 사용하는 센서노드는 전원이 제한적이기 때문에 다양한 기능과 전송의 신뢰성보다 저전력을 사용하는 동작에 더 최적화 되어있다. 하지만 더욱 다양한 목적으로 정확한 데이터를 사용하기 위해서는 전송의 신뢰성이 보장되어야 한다. 멀티홉 환경으로 구성되어 있는 센서 네트워크에서 종단간 전송 신뢰성을 보장하기 위해서는 링크(홉)간의 전송 신뢰성이 바탕이 되어야 하지만, IEEE 802.15.4 표준은 링크계층의 전송 신뢰성을 고려하지 않고 있다. 본 논문에서는 에너지를 효율적으로 사용하면서 링크(홉)간 전송 신뢰성을 제공하기 위한 링크계층 프로토콜을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권2호
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• pp.389-392
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• 2017

멀티홉 무선망에서 플로우가 교차하는 노드의 네트워크 코딩 가능 여부를 검사하기 위한 조건인 PCC와 RFCC가 기존에 제안되었다. PCC의 경우 교차 노드가 하나인 경우에만 정확하게 동작한다. 이 문제를 해결하기 위해 RFCC는 중간 노드의 디코딩 가능성을 고려한 네트워크 코딩 조건을 정의했다. 그러나 중간 노드의 디코딩 가능성 검사와 디코딩으로 인한 코딩 연산 횟수가 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 이 오버헤드를 줄이기 위해서 목적지 노드에서만 디코딩이 가능하도록 하고, 이를 위한 네트워크 코딩 조건인 DCC를 정의한다. DCC의 성능을 시뮬레이션 수행을 통해 분석한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.657-658
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• 2015

무선센서네트워크는 멀티홉 전송을 통해 데이터 전송이 이루어지며 센서 노드들이 배터리와 같은 한정된 전원으로 작동하기 때문에 에너지 효율적인 라우팅기법이 필요로 된다. 멀티홉 전송에 있어 특정 전송경로로 인해 특정 센서 노드들은 다른 노드보다도 많이 사용되며 이러한 불균형적 전력소모는 전체의 네트워크 생존시간이나 전체적인 사용에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 무선센서네트워크에 사용되고 있는 기존 라우팅 프로토콜의 설계 문제를 비교하고, 최적의 경로를 선택하는 동안 전송 레이트 및 잔량 노드들 모두의 고려하는 라우팅 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 이 라우팅 프로토콜은 전송 지연을 최소화하고 네트워크의 수명을 연장시킬 수 있음을 확인하였다.