• 정보과학회 논문지
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• 제41권10호
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• pp.810-823
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• 2014

IEEE 802.11s 기반의 무선 메쉬 네트워크는 기존의 인터넷 구조를 지니기 때문에 목적지 주소 기반 라우팅을 수행한다. 하지만 이러한 방식은 네트워크 사용자의 근본적 목적인 '무엇'에는 관심이 없으며 '어디'에만 관심을 가진다는 한계점을 지닌다. 또한, 최근 폭발적으로 증가한 모바일 디바이스로 인하여 무선 네트워크 트래픽 역시 폭발적으로 증가하였다. 이러한 트래픽은 많은 사용자가 동일한 컨텐츠를 요구할 시 네트워크 내에 중복된 내용의 패킷이 늘어나 네트워크 전체 효율성을 저하시킨다는 문제점을 지니고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 OpenFlow 기반 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 컨텐츠 라우팅 기법을 제안한다. 효율적인 컨텐츠 라우팅을 위하여 기존 메쉬 네트워크의 네트워크 계층에 컨텐츠 계층을 추가적으로 구현하였으며, OpenFlow를 활용하여 컨텐츠 식별자를 기반으로 하는 라우팅 기법을 제안하였다. 또한 OpenFlow를 활용한 효율적인 캐싱 기법을 제안하여 메쉬 네트워크 내의 중복된 내용의 패킷을 감소시킴으로서 네트워크의 효율성을 증가시켰다. 본 논문에서는 제안한 컨텐츠 라우팅 기법의 컨트롤 메시지 오버헤드를 CCN 방식과 비교하여 분석하였으며, 캐싱 위치 설정 기법이 적용되지 않은 환경과 적용된 환경의 지연 시간을 비교하였다. 그 결과, 캐싱 기법의 효율성을 나타내는 지연시간 측면에서는 약 20%의 성능 향상을 보였으며 컨트롤 메시지 시그널링 오버헤드는 최대 89% 감소함을 확인할 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.37-48
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• 2014

무선 메쉬 네트워크는 인프라 없이 무선 멀티홉으로 네트워크를 구성해야 하는 환경에서 매우 각광받고 있는 기술로서 현재 IEEE 802.11s 메쉬 네트워크 표준이 제정되었다. 이 표준과 기존 IEEE 802.11과의 큰 차이점 중의 하나는 메쉬 표준에서 QoS를 지원하기 위한 MAC 인 MCCA 가 추가된 것이다. MCCA 는 이웃 노드와의 대역폭 예약을 제공하고 이를 통해 대역폭 보장의 QoS를 만족할 수 있다. 그러나 MCCA 는 종단간 대역폭을 보장할 수 없는 단점이 있고, 또한 표준에서는 메쉬 노드가 멀티 인터페이스, 멀티 채널을 지원하는 경우 대역폭 예약 프로토콜과 무선 채널의 예약 방법 등이 규정되어 있지 않다. 이에 본 논문에서는 싱글 인터페이스에서의 종단간 대역폭 예약을 수행하는 예약 기반의 HWMP 프로토콜(R-HWMP)을 멀티인터페이스, 멀티 채널로 확장한 MIMC R-HWMP를 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 멀티 인터페이스를 지원하는 무선 메쉬 네트워크에서 종단간 대역폭의 보장과 인터페이스 확장에 따른 가용 대역폭의 증가를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권1C호
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• pp.54-62
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• 2012

IEEE 802.11 물리/MAC 계층을 기반으로 무선 다중 홉 연결을 제공하는 Wi-Fi 메쉬 네트워크는 RFID 시스템과 무선 센서 네트워크를 위한 네트워크 인프라로 최근 각광받고 있다. 그런데, 현재의 IEEE 802.11 기술의 경쟁 기반 MAC 프로토콜은 빈번한 프레임 충돌(Collision)과 자원 미사용(Idle)으로 인해 Wi-Fi 메쉬 네트워크가 제공하는 용량(Capacity)을 충분하게 활용하지 못하는 실정이다. 본 논문에서는 Wi-Fi 메쉬 네트워크의 수율을 최대화하기 위한 다중 채널 스케줄링 MAC (MCS-MAC) 프로토콜을 제시한다. MCS-MAC 프로토콜은 IEEE 802.11 무선 채널의 특징인 이차적 간섭 모형(Secondary Interference Model) 하에서 프레임 충돌이 없이 최대 가중치를 가지는 링크들을 활성화하여 Wi-Fi 네트워크의 수율을 극대화하는 특징을 가지고 있다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 MCS-MAC 프로토콜이 기존에 알려진 동적 MAC 프로토콜들에 비해 최소 세 배 이상 수율을 향상할 수 있음을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권5호
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• pp.375-382
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• 2008

무선 메쉬망 (Wireless Mesh Network: WMN)에서 트래픽은 IGW (Internet Gateway)를 통해 유선망과 교환되므로 트래픽은 IGW로 집중되어 병목지점이 된다. 따라서 다수의 채널과 다수의 인터페이스를 이용하여 증대된 WMN의 전체 용량을 다수의 IGW를 통해 균등하게 분산시키는 것은 WMN의 안정적인 운영을 위해 필요하다. 이에 따라 본 논문에서는 무선 메쉬 망의 부하를 다수의 IGW에 분산시켜 망의 안정성과 서비스 품질 향상을 위한 확률적 부하 분담 기법을 제안한다. 제안 기법은 혼잡한 IGW의 부하를 망 내 IGW들의 혼잡 정도에 따라 다수의 IGW에 분산시킨다. 또한 IGW와 거리가 가까울수록 집중되는 트래픽 양은 증가하므로 급격하게 과도한 트래픽이 새로운 IGW에 집중되는 것을 방지하기 위해, 제안기법은 혼잡한 IGW와 인터넷 접속을 위해 이를 사용하고 있는 MR (Mesh Router) 사이의 거리 정보에 따라 접속 IGW의 변경 여부를 결정한다. NS-2를 이용한 모의 실험을 통해 제안기법은 최소 혼잡 IGW를 이용한 기법에 비해 IGW의 혼잡 발생시 이를 해결하기 위한 망 안정화 시간과 망 내 패킷 손실율 측면에서 우수하다는 것을 검증하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.428-432
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• 2011

차량 통신 네트워크(VANET, Vehicle Ad hoc NETwork)는 ITS(Intelligent Transport System)의 발전과 함께 운전자의 안전 및 교통 정보, 긴급 메시지 등과 같은 서비스를 실시간으로 가능하게 할 수 있는 차세대 네트워크 기술이다. 이러한 차량 통신 네트워크는 현재 IEEE P1609에서 정의하고 있으며, WAVE(Wireless Access Vehicular Environment)로 알려져 있다. WAVE는 차량에 설치된 OBU(Onboard Unit)와 주변시설에 설치된 RSU(Road Side Unit)을 통하여 통신하며, 차량 간 통신을 지원하는 V2V(Vehicle to Vehicle)와 차량과 주변시설과의 통신을 지원하는 V2I(Vehicle to Infrastructure)로 나뉘어져 있다. 하지만 WAVE에서 정의하고 있는 네트워크 서비스(IEEE P1609.4)는 OBU와 RSU 간의 네트워크 서비스에 초점을 맞추고 있기 때문에 전체 네트워크의 QoS를 보장하기에는 미흡한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 차량 통신 네트워크에서 End-to-End 간의 QoS 보장을 위한 무선 메쉬 네트워크 기반의 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 무선 메쉬 네트워크 노드의 호스트 라우터 기능을 통하여 차량 노드와 이기종 간의 네트워크 서비스를 가능하게 하며, 무선 메쉬 네트워크의 다중 채널을 이용하여 데이터의 중요도에 따른 차등 서비스를 지원한다. ns-2를 이용한 시뮬레이션 결과 제안하는 알고리즘이 QoS를 보장함으로써 차량 통신 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있음을 입증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.83-90
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• 2009

무선메쉬망에서 트래픽은 인터넷 게이트웨이로 동작하는 MPP로 집중되기 때문에 이들 간에 부하가 균등하게 분담되지 않으면 망 내 트래픽 양이 망의 전체 용량보다 작더라도 망의 전체 효율은 낮아진다. 따라서 본 논문에서는 망 내 MPP의 부하 정보를 이용하여 MP(Mesh Point)들이 접속할 MPP를 확률적으로 결정하는 확률적 트래픽 부하 균등 기법을 제안한다. 제안 기법의 성능 평가를 위해 ns-2를 이용한 모의실험을 통해 제안 기법과 큐 길이 기반 기법을 망 안정화 시간과 패킷 손실율 측면에서 비교하였다. 제안 기법은 혼잡한 MPP의 부하를 다수의 MPP에 분담시킬 수 있기 때문에 새로운 접속 MPP(serving MPP)로 트래픽이 급증하는 것을 방지한다. 따라서 제안기법은 동일한 망 환경에서 망 혼잡 발생 후 이를 해결하기 위한 망 안정화 시간이 큐 길이 기반 기법보다 최대 34초 빠르며 이로 인해 망의 패킷 손실율도 최대 7.6% 낮출 수 있었다. 즉, 제안기법은 망 자원의 효율적 이용으로 망 혼잡을 빠르게 해소하여 무선메쉬망의 안정적 운용에 기여한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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• pp.287-289
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• 2009

무선 메쉬 네트워크(WMN, Wireless Mesh Network)에서의 전체적인 성능은 채널의 간섭을 최소화함으로써 개선될 수 있다. 본 논문은 3개의 멀티 채널을 지원하는 IEEE 802.11b/g 기반 WMNs를 위해 제안된 클러스터 기반 채널 할당 기법인 CB-CA(Cluster-Based Channel Assignment)[3] 알고리즘을 멀티 라디오 멀티 채널 WMN 환경에 적합하게 개선시키고자 한다. CB-CA 알고리즘에서는 메쉬 라우터들중에 선택된 클러스터 헤드(CH, Cluster Head) 노드들과 클러스터들 간의 에지 게이트웨이(EG, Edge Gateway) 노드들 간에는 모두 동일 채널을 사용함으로써 채널 스캐닝과 채널 스위칭을 수행하지 않는다. 그러나 이러한 모든 CH들과 EG들 간의 동일 채널의 사용은 많은 노드들에서 채널 간섭을 발생 시키는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 송수신 인터페이스를 구분하고 각 인터페이스에서의 채널을 랜덤하게 설정하고 이를 통신 범위 내에 인접한 이웃 클러스터들에게 알림으로써 서로 간섭이 발생하지 않는 채널들이 설정되도록 한다. 이로써 각 클러스터 간의 채널 간섭을 최소화 할 수 있음과 동시에 다중 인터페이스와 다중 채널을 모두 활용할 수 있어서 QoS를 향상시킬 수있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2A호
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• pp.134-141
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• 2010

본 논문에서는 지향성 안테나를 사용하는 IEEE 802.16 기반 무선 메쉬 네트워크(wireless mesh networks)의 성능 향상을 위한 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 성능은 사용자 수에 따른 시스템의 수율과 각 노드 간의 지연으로 나타낸다. 분석 결과를 통해 제안된 알고리즘이 메쉬 네트워크 시스템의 지연을 줄여 시스템의 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다. 본 논문의 결과는 향후 메쉬 네트워크, 멀티 홉 중계기 등의 다중 홉 시스템에서 각 SS(subscribe station)들의 공정성을 고려한 지향성 안테나 도입 시에 참고할 만한 가이드라인을 제시할 수 있을 것이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.350-356
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• 2008

무선 네트워크 기술의 급격한 발전으로 유선 인터넷 기반의 서비스가 무선 인터넷에서도 사용되고 있다. 하지만 물리적인 특성만으로는 무선 네트워크의 성능이 유선 네트워크와 대등해 질 수 없다. 따라서 물리적인 특성의 단점을 보완하기 위해 라우팅 프로토콜에 관심을 보여야 한다. 현재의 무선 네트워크의 라우팅 프로토콜은 다른 부분에 비하여 활발히 연구되지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 현재 가장 많이 활용되는 무선 네트워크의 라우팅 프로토콜인 AODV를 분석하여 무선 메쉬 네트워크의 특성에 맞게 개선된 라우팅 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 그 성능을 평가하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.39-45
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• 2010

실제 네트워크에서 압도적인 비중을 차지하는 TCP 트래픽의 성능은 네트워크 코딩 기법에서도 고려해야 할 중요한 요소이다. 그러나 무선 메쉬 네트워크에서의 네트워크 코딩 기법이 새로이 제안될 때 이를 위한 성능 평가는 대개의 경우 전송 계층에서의 프로토콜로서 TCP가 아닌 다른 프로토콜을 사용하여 이루어져 왔다. 이는 네트워크 코딩의 패킷 전송 형태에 대한 영향이 TCP 성능에 부정적인 요소로 작용하기 때문이다. 네트워크 코딩을 기반으로 하는 대부분의 무선 메쉬 네트워크 패킷 전송 방식에서는 패킷들을 받은 노드들 중 어느 노드가 네트워크 코딩을 하여 전달할 것인가를 정한다. 본 논문에서는 이 전달자 노드들이 TCP 성능에 미치는 영향에 대해 살펴본다.