• 대한임베디드공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.107-114
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• 2024

Mobile ad hoc networks represent self-configuring networks of mobile devices that communicate without relying on a fixed infrastructure. However, traditional routing protocols in such networks encounter challenges in selecting efficient and reliable routes due to dynamic nature of these networks caused by unpredictable mobility of nodes. This often results in a failure to meet the low-delay and low-energy consumption requirements crucial for such networks. In order to overcome such challenges, our paper introduces a novel multi-objective and adaptive routing scheme based on the Q-learning reinforcement learning algorithm. The proposed routing scheme dynamically adjusts itself based on measured network states, such as traffic congestion and mobility. The proposed approach utilizes Q-learning to select routes in a decentralized manner, considering factors like energy consumption, load balancing, and the selection of stable links. We present a formulation of the multi-objective optimization problem and discuss adaptive adjustments of the Q-learning parameters to handle the dynamic nature of the network. To speed up the learning process, our scheme incorporates informative shaped rewards, providing additional guidance to the learning agents for better solutions. Implemented on the widely-used AODV routing protocol, our proposed approaches demonstrate better performance in terms of energy efficiency and improved message delivery delay, even in highly dynamic network environments, when compared to the traditional AODV. These findings show the potential of leveraging reinforcement learning for efficient routing in ad hoc networks, making the way for future advancements in the field of mobile ad hoc networking.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (A)
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• pp.129-130
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• 2007

본 논문에서는 격자형 Ad-hoc 전술통신망에서 Alternating Routing Algorithm 의 적합성 연구를 수행하였다. 이 통신망의 신호 방식은 공통선 신호 방식을 사용하며, 경로선정 방식은 Flood search Routing을 사용한다. 분석 결과 alternate routing을 함으로써 좀 더 낮은 차단확률(Stocking Probability)을 기대할 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.868-870
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• 2004

ad-hoc 망에서 라우팅 프로토콜의 부하균등(load balancing)은 이동성과 전송 지연사이의 trade-off로 인하여 성능 관점에서 중요한 이슈가 되어왔다. 부하균등을 고려한 SLAP(Simple Load-balancing Ad-hoc routing Protocol)이 제안되었으나 혼잡이 발생하거나 망의 토폴로지가 변화하였을 때 유연하게 대처하지 못한다. 본 논문에서는 ad-hoc 망에서 트래픽 혼잡 제어와 망의 이동성에 적응하기 위하여 동적인 임계치를 사용하는 부하균등 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 성능은 GloMoSim으로 시뮬레이션을 수행하여 AODV, DSR, SLAP과 지연, 패킷 전송률 등을 비교하여 평가하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권2호
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• pp.141-148
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• 2012

This paper presents a simple but efficient scheme incorporating a reputation-based approach and a cross-layer approach, called the SIM scheme, for maintaining reliable connectivity and high performance in ad-hoc wireless networks. The SIM scheme incorporates the following two things: an ad-hoc routing scheme with a reputation-based approach exploiting the game theory concept based on an evolutionarily stable strategy, and a cross-layer approach between the network layer and the transport layer employing a reputation-based approach.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.65-71
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• 2011

본 논문에서는 컨테이너 터미널의 효율적인 장치장 운영방안을 위해 RFID/USN 기반의 ad-hoc 네트워크 구축방안을 제시하였다. 장치장 내 고정 혹은 이동 장치들 간의 통신은 ad-hoc 노드를 통해 운용되며, 컨테이너의 상태정보를 실시간으로 수집하여, ad-hoc 통신을 통해 중앙통제실은 물론 외부의 화주에게도 컨테이너의 상태정보를 공유할 수 있게 해준다. 또한 RFID 태그의 위치에 따라 장치장 내의 최대 무선전송 범위를 예측할 수 있는 LAODV(Location based AODV) 라우팅 프로토콜을 제안하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 성능평가를 수행하여 유효성을 입증하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권5호
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• pp.647-654
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• 2002

Ad-hoc 무선망은 통신을 지원하는 베이스 스테이션과 같은 기반 구조를 가지지 않는 이동 노드들로만 구성된 망이다. 그러므로 노드의 이동으로 인해 Ad-hoc 무선망의 토폴로지가 자주 변하며, 이에 따른 패킷의 손실이 발생한다. 본 논문에서는 대표적인 On-Demand Ad-hoc 라우팅 알고리즘인 DSR 프로토콜을 사용하는 Ad-hoc 무선망에 TCP Tahoe, Sack, Reno 버전을 각각 적용하여, 망의 크기의 변화와 이동 노드의 속도의 변화에 따라 트래픽의 성능을 모의 실험하여 비교 분석하였다 모의 실험 결과로, TCP Reno가 TCP Tahoe와 Sack 버전 보다 높은 처리율을 보였으며, 노드의 이동 속도와 망의 크기에 민감하지 않으므로 성능이 상대적으로 안정적이라는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (3)
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• pp.400-402
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• 2003

Ad­hoc Network는 Mobile Node들 간에 Multi­hop 무선 링크로 구성되는 Network을 일컫는 말이며, 동시에 Network를 통제하는 Infrastructure없이 Node들 간의 상호 통신에 의해서 Network이 구성되기도 하고, Node들이 이동하거나 환경적인 장애에 의해서 일시적으로 Network이 구성되지 않기도 한다. 이 논문에서는 대표적인 On­demand Routing Algorithm인 DSR를 이용하여, 두 개의 경로를 유지하여 Primary Path에 문제가 발생하는 경우, Secondary Path가 Primary Path로 전환되어 Data를 전송하고, 이 전 Primary Path에 대하여 지역적으로 복구(Repair)를 수행하고, 설정된 Secondary Path에 대해서도 특정한 조건에서 복구작업을 수행함으로써 Ad­hoc Network에서 경로를 찾고 설정하는데 필요한 Routing Overhead를 줄이고 Ad­hoc Network의 특성상 반드시 보완하여야 하는 전송 Route에 대한 Robustness를 강화하는 방법이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권1호
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• pp.50-67
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• 2015

The Cognitive Radio (CR) paradigm in tactical ad hoc networks is an important element of future military communications for network-centric warfare. This paper presents a novel Cognitive Link State Routing protocol for CR-based tactical ad hoc networks. The proposed scheme provides prompt and reliable routes for Primary User (PU) activity through procedures that incorporate two main functions: PU-aware power adaptation and channel switching. For the PU-aware power adaptation, closer multipoint relay nodes are selected to prevent network partition and ensure successful PU communication. The PU-aware channel switching is proactively conducted using control messages to switch to a new available channel based on a common channel list. Our simulation study based on the ns-3 simulator demonstrates that the proposed routing scheme delivers significantly improved performance in terms of average end-to-end delay, jitter, and packet delivery ratio.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.62-70
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• 2005

본 논문에서는 모바일 ad-hoc 네트워크에 서 QoS 멀티캐스트 라우팅 을 지원하기 위한 구조들을 제안한다. 제안된 구조는 다음처럼 구성되어져 있다. 첫째, 안정된 멀티캐스트 서비스를 지원하기 위한 기반 구조로 이동성 기반 클러스터링을 제시한다. 둘째, 라우팅 경로와 네트워크의 안정성을 지원하고 평가할 수 있는 엔트로피 기반 모델을 제시하고 QoS 라우팅 지원 방안에 대해서 논의한다. 셋째, 앞에서 제시된 구조들을 사용하여 QoS 멀티캐스트 라우팅을 지원하기 위한 방법을 제시한다. 제안된 구조에 대한 성능 평가는 OPNET(Optimized Network Engineering Tool)을 사용한 모델링과 시뮬레이션을 통하여 이루어진다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권2호
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• pp.187-195
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• 2009

The application of mathematical analysis to the study of wireless ad hoc networks has met with limited success due to the complexity of mobility, traffic models and the dynamic topology. A scenario based universal mobile telecommunications system (UMTS) time division duplex (TDD) opportunistic cellular system with an ad hoc behaviour that operates over UMTS frequency division duplex (FDD) licensed cellular network is considered. In this paper, we present a new routing metric which overall improves system performance in terms of interference and routing which operate in an ad hoc network in an opportunistic manner. Therefore we develop a simulation tool that addresses the goal of analysis and assessment of UMTS TDD opportunistic radio system with ad hoc behavior in coexistence with a UMTS FDD primary cellular networks.