• 제목/요약/키워드: 무선 메쉬

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스마트 그리드를 위한 IEEE 802.11s 기반 무선 메쉬 네트워크 (IEEE 802.11s based Wireless Mesh Networks for Smart Grid)

  • 정지선;김재범;고영배;이상엽
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9B호
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    • pp.1390-1398
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    • 2010
  • 본 논문은 높은 확장성 및 효율성을 바탕으로 최근 다양한 응용 분야에서 통신 기간망 기술로 주목받고 있는 "무선 메쉬 네트워크"를 스마트 그리드 환경에 적용하는 방안에 대해 다룬다. 스마트 그리드(Smart Grid)란 기존 전력망에 IT 통신기술을 도입하여 실시간으로 전력 정보를 모니터링하고 전력의 흐름을 제어함으로써 에너지 효율을 극대화할 수 있는 "차세대 지능형 전력망"이다. 무선 메쉬 통신망을 스마트 그리드에 적용하기 위해서는 높은 수준의 신뢰성 및 QoS(Quality of Service) 지원이 가능한 동시에 대용량의 전력 관련 데이터를 효율적으로 처리할 수 있어야 한다. 또한 상호 호환성 및 확장성을 고려하여 국제 표준 기반의 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 이러한 요구사항을 만족하기 위하여 IEEE 802.11s 표준 기반의 스마트 그리드 메쉬 네트워크를 제안하고, ns-3 시뮬레이터를 이용한 성능 검증을 통해 그 타당성을 입증하였다. 또한, 무선 메쉬 네트워킹 기술을 스마트 그리드에 적용했을 때 요구되는 주요 연구 주제에 관해 조사하고 개선 방안들을 제시하였다.

무선 메쉬 네트워크에서 이동 메쉬 라우터의 이동 경로 정보를 고려한 라우팅 프로토콜 (Trajectory Information-based Routing Protocol for Mobile Mesh Router in Wireless Mesh Networks)

  • 조용진;정홍종;김동균;유관우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권11A호
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    • pp.912-923
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    • 2011
  • 본 논문에서는 무선 메쉬 네크워크 기술을 활용하여 버스와 전철 등의 대중교통을 이용 중인 승객들에게 인터넷접속 서비스 제공을 위한 무선 메쉬 네트워크 라우팅 프로토콜을 제안한다. 승객들에게 차량의 이동과 관계없이 신뢰성 있는 인터넷 연결을 제공하기 위해 본 논문에서는 이동 메쉬 라우터가 차량에 장착되고, 이 라우터가 인터넷 게이트웨이까지의 경로를 탐색하는 것을 가정한다. 본 논문에서는 이동 메쉬 라우터와 인터넷 게이트웨이 간의 경로 탐색을 위해 차량의 이동 경로정보와 링크품질을 고려한 ETT-TR (Expected Transmission Time with TRajectory information) 메트릭 및 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안된 기법의 성능 평가를 위해 NS2를 사용하여 시뮬레이션 수행하였으며, 이를 통해 제안된 방법이 종단간 지연시간 감소 및 처리량 향상에 기여함을 보였다.

무선 메쉬 네트워크를 이용한 홈 임베디드 시스템의 성능에 대한 연구 (A Study on the Performance of Home Embedded System Using a Wireless Mesh Network)

  • 노재성;예휘진
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.323-328
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    • 2007
  • 3G 이후의 통신 시스템은 무선 접속을 위하여 100 Mbps 이상을 제공해야 한다. 스마트 안테나 외에도 무선 멀티 홉 네트워크는 셀 크기와 처리율을 증가시키는 방식이다. 예를 들어 지그비 기술은 기기 사이의 저 가격과 저 전력 연결을 제공하며 블루투스에서 제공하는 네트워크 구성보다 큰 메쉬 네트워크를 구축할 수 있다. 무선 메쉬 네트워크를 이용한 홈 임베디드 시스템은 지그비 응용을 위한 큰 시장중의 하나이다. 만약 LOS 경로가 보장되지 않고 높은 주파수를 사용하면 AP와 마지막 노드사이에 직접 연결은 불가능하다. 따라서 멀티 홉 릴레이 기법을 사용하게 되면 AP와 마지막 노드사이의 연결은 가능하게 된다. 본 논문은 AP와 마지막 노드사이의 데이터 릴레이 방식을 연구하였으며 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크에서 DSSS/BPSK 시스템의 처리율과 PER 성능을 분석하였다.

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무선 메쉬 네트워크의 최대 전송 성능을 위한 라우팅과 스케쥴링의 계층 교차적 설계 및 성능 분석 (Cross-layer Design and its Performance Evaluation of Joint Routing and Scheduling for Maximizing Network Capacity of Wireless Mesh Networks)

  • 민석홍;김병철;이재용
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권12호
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    • pp.30-45
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    • 2014
  • 최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경과 광대역 접속 환경을 필요로 하는 멀티미디어 어플리케이션 사용자가 급속히 증가하고 있으며, 이들에게 효율적인 네트워크 서비스를 제공할 수 있는 차세대 무선 네트워킹을 위한 핵심기술로서 무선 메쉬 네트워크가 주목받고 있다. 다수의 네트워크의 플로우들이 동시에 전송되는 경우, 각 플로우들의 경로 설정을 위한 경로 탐색과 각 플로우들의 전송을 위한 링크의 자원 할당은 네트워크의 효율성에 직접적으로 영향을 주는 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 STDMA 기반의 무선 메쉬 네트워크에서 수리적 모델링을 사용하여 경로 탐색과 링크의 자원할당 문제를 동시에 고려하여 주어진 각 플로우들의 전송률을 최대로 수용할 수 있는 계층간 최적화 설계 기법을 이용한 알고리즘을 제안한다. 그리고, 성능 분석을 통하여 제안한 알고리즘이 다중 홉 무선 메쉬 네트워크를 경유하는 플로우들의 수가 늘어날 때 주어진 대역폭 자원을 최대로 활용하여 전송 성능을 향상 시킬 수 있음을 보였다.

IEEE 802.11 무선 메쉬 네트워크에서 Rate Anomaly 현상 해결을 위한 데이터 전송률 차이 최소화 채널 할당 프로토콜 (Rate Gap Minimum Channel Assignment Protocol for Rate Anomaly Solution in IEEE 802.11 Wireless Mesh Networks)

  • 박병현;김지인;권영호;이병호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.1044-1047
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    • 2013
  • 무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network: WMN)는 다중 데이터 전송률(multi-rate)과 다중 채널(multi-channel)을 제공하여 사용자가 좀 더 효율적으로 인터넷 서비스에 접근할 수 있도록 한다. 다중 데이터 전송률 네트워크 환경에서는 동일한 채널에서 다른 데이터 전송률을 사용하는 무선 링크들이 존재하면, 높은 데이터 전송률의 링크가 낮은 데이터 전송률의 링크에 영향을 받아 성능이 저하되는 전송속도 이상(Rate Anomaly: RA)현상이 발생하게 된다. RA현상을 완화하기 위해 본 논문에서는 주변 링크의 데이터 전송률과 새로 생성하려고 하는 링크의 데이터 전송률을 비교하여 전송률의 차이를 최소화 시키는 부모 노드를 선택하고 채널을 할당하는 데이터 전송률 차이 최소화 채널할당 프로토콜(Rate Gap Minimum Channel Assignment: RGM-CA)을 제안한다. RGM-CA 프로토콜은 RA 현상 완화와 더불어 무선 메쉬 네트워크 상의 채널 다양성, 노드 연결성까지 고려하여 전체 효율을 높였다.

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무선 메쉬 네트워크에서 유전 알고리즘을 이용한 라우팅 메트릭 기법 (Using Genetic Algorithms for Routing Metric in Wireless Mesh Network)

  • 윤창표;신효영;유황빈
    • 융합보안논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.11-18
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    • 2011
  • 무선 메쉬 네트워크 기술은 유선과 유사한 전송속도를 갖는 무선망을 구축하는 기술을 의미하며, 유선 네트워크와 비교하여 보다 효율적인 망 구축의 편의성 및 유연성을 제공한다. 이러한 무선 메쉬 네트워크는 라우터 노드의 이동성이 적고 에너지 영향에도 제약이 적게 따른다는 특징을 갖고 있다. 그러나 다양한 종류의 네트워크로 구성되는 특징으로 인해서 다중 경로의 설정 및 선택 시에 발생할 수 있는 시스템 오버헤드 등 고려되어야 하는 사항들이 많다. 그러므로 이러한 네트워크 특성에 맞는 경로 설정 기술이 반영되는 네트워크의 설계 및 최적화에 주목할 필요가 있다. 본 논문에서는 다중 경로 설정 시 발생 할 수 있는 문제에 효과적으로 대응하기 위해 라우터 노드의 트래픽 상황에 따른 데이터 손실률과 대역폭 및 링크의 흡수를 평가 요소로 활용하여 유전 알고리즘을 통한 동적 경로 설정에 대한 해결방법으로 무선 메쉬 네트워크의 라우팅 메트릭 기법을 제안한다.

유전 알고리즘을 이용한 무선 메쉬 네트워크에서의 라우팅 프로토콜 설계 (Using Genetic Algorithms in Wireless Mesh Network Routing Protocol Design)

  • 윤창표;유황빈
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제18C권3호
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    • pp.179-186
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    • 2011
  • 무선 메쉬 네트워크 기술은 유선과 비슷한 전송속도를 갖는 무선 네트워크망을 구축하는 기술을 의미하며, 기존 유선 네트워크와 비교해서 네트워크 구축에 보다 향상된 유연성을 제공한다. 또한 노드의 이동성이 적고 에너지 영향에도 제약이 적게 따른다는 특징을 갖고 있다. 그러나 다중 경로 설정 및 선택 시에 발생할 수 있는 시스템 오버헤드와 같은 고려되어야 하는 사항들이 많아지게 된다. 따라서 이러한 네트워크 특성과 경로 설정 기술이 반영될 수 있는 네트워크의 설계 및 최적화에 주목하게 된다. 본 논문에서는 다중 경로 설정에 효과적으로 대응하기 위해 유전 알고리즘의 적합성 평가 함수에 링크의 성능과 로드를 고려한 노드의 트래픽 상황과 데이터 손실률 그리고 대역폭 및 링크의 홉수를 이용한 노드의 서비스 평가 값을 적용함으로써 무선 메쉬 네트워크 라우팅의 경로 설정에 대한 해결 방법을 제안한다.

정적 애드혹 센서망에서의 멀티캐스트의 에너지 효율성 (Energy Efficiency in Multicast on Static Ad Hoc Sensor Networks)

  • 김중태;모상만;정일용
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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    • pp.466-468
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    • 2003
  • 무선 센서 네트워크에서의 에너지 효율은, 네트워크 및 노드의 운용시간에 직접 영향을 미치므로, 지연시간과 같은 일반 성능척도 이상으로 중요하다. 본 논문에서는 에너지 소모의 관점에서 정적 애드혹 센서 네트워크에서의 멀티캐스트 프로토콜들을 재평가하고, 멀티캐스트에서의 에너지 소모의 분석적 모델을 제안한다. 멀티캐스트 프로토콜은 멀티캐스트 패킷이 다수의 수신자들에게 전달되는 네트워크 구조에 따라, 크게 트리기반(tree­based) 멀티캐스트와 메쉬기반(mesh­based) 멀티캐스트로 분류된다. 메쉬기반 프로토콜은 링크 장애에 강하여 높은 신뢰성을 갖는 반면에, 트리기반 멀티캐스트는 높은 에너지 효율을 나타낸다. 그 이유는 메쉬기반 프로토콜은 메쉬 내에서 플러딩(flooding)에 의존하고 메쉬 내의 노드는 모든 멀티캐스트 패킷을 수신해야 하기 때문이다. 본 논문에서 제안한 에너지 소모의 분석적 모델에 의하면, 메쉬기반 멀티캐스트는 메쉬 내의 브로드캐스기반 플러딩으로 인하여 트리기반 멀티캐스트에 비하여 약 (f + 1)/2 배의 에너지를 더 소모한다. 여기서 f 는 평균 노드 연결도를 나타낸다.

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메쉬 네트워크를 활용한 무선 네트워크망 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Wireless Networks using Mesh Networks)

  • 최용석;노정규
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.45-50
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    • 2014
  • 본 논문에서는 한 도시(원주시)를 대상으로 안정적이면서 높은 경제 절감 효과를 얻을 수 있는 광대역 무선 Smart-city형 네트워크 커버리지를 제안하고자 한다. 이를 위하여 해당 지역에 대한 사전 지리적 조사를 실시하고 환경에 적합한 장비를 선택하여 네트워크망의 추가 및 복구가 쉬운 무선 메쉬 네트워크망을 설계하였고 시뮬레이션을 통해 기존에 구축되어 있는 네트워크망과 그 성능을 비교, 평가하고 고찰하였다. 본 논문이 추구하는 목표는 연구를 통해 무선 메쉬 네트워크의 경비 절감 효과 및 우수한 성능을 평가받고 이를 활용하여 그린 IT의 기초가 될 수 있는 미래지향적 도심 통합 네트워크를 제안하는데 있다.