• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.34 no.11B
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• pp.1133-1141
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• 2009

In this paper, we present a distributed fault-tolerant topology control protocol that configure a wireless sensor network to achieve k-connectivity and (k+1)-coverage. One fundamental issue in sensor networks is to maintain both sensing coverage and network connectivity in order to support different applications and environments, while some least active nodes are on duty. Topology control algorithms have been proposed to maintain network connectivity while improving energy efficiency and increasing network capacity. However, by reducing the number of links in the network, topology control algorithms actually decrease the degree of routing redundancy. Although the protocols for resolving such a problem while maintaining sensing coverage were proposed, they requires accurate location information to check the coverage, and most of active sensors in the constructed topology maintain 2k-connectivity when they keep k-coverage. We propose the fault-tolerant topology control protocol that is based on the theorem that k-connectivity implies (k+1)-coverage when the sensing range is at two times the transmission range. The proposed distributed algorithm does not need accurate location information, the complexity is O(1). We demonstrate the capability of the proposed protocol to provide guaranteed connectivity and coverage, through both geometric analysis and extensive simulation.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.37 no.3
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• pp.167-174
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• 2010

Recently the distributed topology control algorithm for constructing the Recrystallization Topology in the unstructured peer-to-peer network was proposed. In this paper, we prove that such a hierarchical topology is a scale-free power-law network. We present a model of a construction process of the distributed protocol, and analyze it based on a mean-field approximation and the continuum theory, so that we show that the constructed Recrystallization Topology is a scale-free network. In the proposed model, all nodes are born with some initial attractiveness and the system incorporates the rewiring of some links at every time step. Some old links are removed with the anti-preferential probability, and some new links are added with preferential probability. In other words, according to the distributed algorithm, each node makes connections to the more-preferential nodes having higher hit-ratio than other nodes, while it disconnects the anti-preferential nodes having lesser hit-ratio. This gives a realistic description of the local processes forming the recrystallization topology in unstructured peer-to-peer network. We calculate analytically the degree distribution. The analytic result indicates that the constructed network is a scale-free network, of which the scaling exponent is 3.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2003.11b
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• pp.705-708
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• 2003

본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 특성을 고려한 미디어제어 프로토콜의 설계에 있어서의 고려사항 및 설계기법에 대해서 제안하고 있다. 무선 센서 네트워크는 제한된 에너지를 가지는 배터리를 에너지원으로 사용하는 센싱 디바이스들로 구성되어 있으며, 이러한 디바이스들로 구성된 네트워크는 하나 혹은 그 이상의 공통의 작업을 수행하는데 그 목적이 있다. 일반적으로 무선 센서네트워크는 ad hoc 헝태의 구조를 가지며, 각각의 노드들은 장시간동안 비활성화 상태에 머무르게 되며, 센싱을 하기 위한 특정 이벤트가 발생하였을 때만 활성 상태로 전이하게 된다. 이와 같은 센서 네트워크의 특성은 IEEE802.11 과 같은 기존의 무선 미디어 제어 프로토콜과는 차별성을 띄게 된다. 센서 네트워크는 노드별 미디어 접근 공정성이나 시간지연보다는 에너지절약과 위상자동설정에 더 중점을 두고 있기 때문에 이에 적합한 미디어 제어 기술이 필요한 것이다. 본 고에서는 에너지 소모를 최소화하고 위상 자동 설정을 지원하기 위한 3 가지의 기법들에 대해서 제안하고자 한다. 첫째로 이벤트 발생 여부에 따른 노드의 신호감지 및 Sleep 상태 전이 및 이웃 노드들과의 가상동기화기법을 이용한 에너지 절약 기법에 대해서 제안하고, 충돌회피 기법에 대해서 살펴보도록 하겠다.

• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.31 no.5
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• pp.99-109
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• 2016

IETF Path Computation Element(PCE) 그룹에서는 데이터 전송을 위한 전달 경로를 찾는 엔진 기능을 중심으로 표준화를 진행하고 있다. 망의 상태, 위상, 자원 가용성, 정책을 기반으로 최적의 자원을 할당하는 경로 계산 기능과 구조, 프로토콜 등을 정의하는데 MPLS/GMPLS 망의 제어 평면 프로토콜 기반 전송을 위주로 출발하여 광, 회선 망에서의 적용과 서비스 표준이 실제 사례를 뒷받침하여 발전되었고 현재는 데이터 센터 네트워크, SDN, IoT 분야에서의 활용이 활발하게 논의되고 있다. 본고에서는 경로 계산 기능의 분산을 주요 목적으로 하여 이제는 범용의 전달망 관리 분야로 확대 적용되는 추세의 active stateful PCE와 Traffic Engineering Database (TED), Label Switched Path DB(LSP-DB), PCE Protocol(PCEP) 등을 포함한 관련 표준 현황을 살펴보고 향후 통합 전달망 제어 관리 진화 방향을 소개하고자 한다.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.34 no.3
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• pp.226-238
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• 2007

In this paper, we present a novel fully distributed topology control protocol that can construct the multiple-ring topology of Minimal Connected Dominating Set (MCDS) as the transport backbone for mobile ad hoc networks. It makes a topology from the minimal nodes that are chosen from all the nodes, and the constructed topology is comprised of the minimal physical links while preserving connectivity. This topology reduces the interference. The all nodes work as the nodes of the distributed parallel Boltzmann machine, of which the objective function is consisted of two Boltzmann factors: the link degree and the connection domination degree. To define these Boltzmann factors, we extend the Connected Dominating Set into a fuzzy set, and also define the fuzzy set of nodes by which the multiple-ring topology can be constructed. To construct the transport backbone of the mobile ad hoc network, the proposed protocol chooses the nodes that are the strong members of these two fuzzy sets as the clusterheads. We also ran simulations to provide the quantitative comparison against the related works in terms of the packet loss rate and the energy consumption rate. As a result, we show that the network that is constructed by the proposed protocol has far better than the other ones with respect to the packet loss rate and the energy consumption rate.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.1451-1454
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• 2002

신뢰성을 갖는 멀티캐스트 전송 프로토콜에 확장성을 부여하기 위해 많은 연구들이 계층구조의 제어트리를 사용한다. 제어트리는 하부계층의 멀티캐스트 트리와 가급적 일치할수록 좋은 성능을 보이게 된다. 하지만 네트워크 계층의 멀티캐스트 트리와 완벽히 일치하는 제어트리의 구성은 매우 많은 계산량을 소비하게 되어 동적으로 멤버쉽이 변하는 형태의 멀티캐스트에는 적용하기 쉽지 않다. 따라서 성능에 가장 중요한 영향을 미치는 요소를 우선 고려하여 제어트리를 구성하는 것이 바람직하다. 기존 연구를 통해 우선적으로 고려되어야할 사항이 하부 멀티캐스트 트리와 제어트리간, 부모-자식 위상 일치성임을 알 수 있다. 본 연구는 성능에 영향을 미치는 또 다른 요소로 라우터의 혼잡을 제시한다. 결론적으로, ns-2를 이용한 시뮬레이션을 통해서 제어트리상의 부모와 자식이 서로 다른 라우터에 위치하였을 경우에 더 좋은 성능을 나타냄을 보인다.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.35 no.4
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• pp.251-267
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• 2008

In this paper, we present a distributed topology control algorithm for constructing an optimized topology having a minimal search-time in unstructured peer-to-peer network. According to the proposed algorithm, each node selects the best nodes having higher hit-ratio than other nodes as many as the number being exponentially proportional to the hit-ratio of the node itself, and then it connects to them. The ensemble behavior of the proposed algorithm is very similar to the recrystrallizing phenomenon that is observed in nature. There is a partial order relationship among the hit-ratios of most nodes of constructed topology. Therefore once query message visits a node, it has a higher hit-ratio than the node that was visited last by the message. The query message even sent from freeloader can escape to the node having high hit-ratio by one hop forwarding, and it never revisits any freeloader again. Thus the search can be completed within a limited search time. We also propose the Chain-reactive search scheme using the constructed topology. Such a controlled multicasting reduces the query messages by 43 percent compared to that of the naive Gnutella using broadcasting, while it saves the search time by 94 percent. The search success rate of the proposed scheme is 99 percent.

• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.26 no.6
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• pp.73-80
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• 2012

Generally, the phase control dimmer has been widely used due to simple interface and easy handling. However, the electrical characteristics are not good for the method in which the phase control dimmer cuts the input voltage. This paper has researched about DALI(Digital Addressable Lighting Interface) controller, that is the digital lighting control method, and implemented DALI protocol satisfied with the IEC-62386 standard. In addition, the existing phase control dimmer was used as the controller of DALI and not only individual control but also group control was possible. And the performance was proved to be good by applying our theory to 30[W] LED lighting control system.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.1191-1194
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• 2007

이동 애드혹 네트워크 (MANET)는 기지국과 같은 인프라 없이 구성된 무선 네트워크로 멀티 홉 무선통신을 수행할 수 있다. MANET에서 경로 끊김이 발생하는 이유는 일반적으로 경로를 설정하고 있는 노드들의 이동이나 hidden terminal 과 같은 무선 채널 충돌 때문이다. 무선 채널 충돌처럼 노드들의 위상과 상관없이 패킷들의 충돌 때문에 경로 끊김이 발생하는 현상은 불필요한 경로 재설정이 유발된다. 그리고 이에 따른 제어 메시지의 과도한 생성은 전체 네트워크의 오버헤드를 증가시켜 성능 감소로 이어진다. 특히 일반적으로 MANET에서 사용하는 reactive 방식의 라우팅 프로토콜을 사용하는 네트워크에서는 더 많은 성능 감소가 일어나게 된다. 본 논문에서는 MANET의 이러한 불필요한 경로 재설정을 방지하여 자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 노드 이동 감지 기법을 제안한다. 이 기법은 HELLO 메시지와 이웃 노드 테이블을 이용하여 무선 채널 충돌과 같은 현상을 예측하고 효율적으로 대처할 수 있게 한다. 성능 분석 결과, 본 논문에서 제안한 노드 이동 감지 기법이 기존 방법들에 비해 패킷 전송률과 라우팅 오버헤드 측면에서 우수한 성능 결과를 보였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.10d
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• pp.230-234
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• 2007

이동 애드 혹 망에서 안정된 멀티캐스트 데이터 전달 구조는 데이터 전송률을 높이고 제어 부하를 맞추는데 기여한다. 이동 애드 혹 망의 동적 위상 때문에 애드 혹 환경에서 안정된 멀티캐스트 데이터 전달구조를 구성하는 것은 어려운 문제이다. 이 논문에서 우리는 이동 애드 혹 망을 위한 안정된 응용 계층 멀티캐스트를 제안한다. 이 프로토콜에서는 각각의 멤버 노드가 잔여 에너지와 지역 이동성에 따라 자신의 안정성을 미리 계산한다. 소스가 데이터 패킷을 전송해야 할 때, 변형된 지연 전달 방안을 통해 소스기반 오버레이 멀티캐스트 트리를 만든다. 오버레이 구성은 각각의 멤버 노드의 안정성에 따른다. 상대적으로 높은 안정성을 가진 멤버 노드는 하위 트리들을 가질 확률을 높여준다. 제안한 설계는 불안정한 멤버 노드들을 멀티캐스트 트리의 가장자리로 밀어내어 멀티캐스트 라우팅 안정성을 개선한다. 시뮬레이션 결과는 우리의 설계가 패킷 전송률, 링크 단절에 의한 손실률, 제어 부하 면에서 ODOMP[1]에 비해 우수하다는 것을 보여준다.