Widanapathirana, Chathuranga H.;Sekercioglu, Y. Ahmet;Goi, Bok-Min
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제5권11호
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pp.1909-1928
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2011
Node cooperation during packet forwarding operations is critically important for fair resource utilization in Community Wireless Mesh Networks (CoWMNs). In a CoWMN, node cooperation is achieved by using fairness protocols specifically designed to detect and isolate malicious nodes, discourage unfair behavior, and encourage node participation in forwarding packets. In general, these protocols can be split into two groups: Incentive-based ones, which are managed centrally, and use credit allocation schemes. In contrast, reputation-based protocols that are decentralized, and rely on information exchange among neighboring nodes. Centrally managed protocols inevitably suffer from scalability problems. The decentralized, reputation-based protocols lacks in detection capability, suffer from false detections and error propagation compared to the centralized, incentive-based protocols. In this study, we present a new fairness protocol management scheme, called Hybrid FPMS that captures the superior detection capability of incentive-based fairness protocols without the scalability problems inherently expected from a centralized management scheme as a network's size and density grows. Simulation results show that Hybrid FPMS is more efficient than the current centralized approach and significantly reduces the network delays and overhead.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권11호
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pp.4623-4643
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2015
This paper considers physical-layer security protocols in multicast cognitive radio (CR) networks. In particular, we propose dual-hop cooperative decode-and-forward (DF) and randomize-and-forward (RF) schemes using partial relay selection method to enhance secrecy performance for secondary networks. In the DF protocol, the secondary relay would use same codebook with the secondary source to forward the source's signals to the secondary destination. Hence, the secondary eavesdropper can employ either maximal-ratio combining (MRC) or selection combining (SC) to combine signals received from the source and the selected relay. In RF protocol, different codebooks are used by the source and the relay to forward the source message secretly. For each scheme, we derive exact and asymptotic closed-form expressions of secrecy outage probability (SOP), non-zero secrecy capacity probability (NzSCP) in both independent and identically distributed (i.i.d.) and independent but non-identically distributed (i.n.i.d.) networks. Moreover, we also give a unified formula in an integral form for average secrecy capacity (ASC). Finally, our derivations are then validated by Monte-Carlo simulations.
본 논문에서는 무선 센서 네트워크를 구성하는 센서 노드들을 위 한 자원 적응형 데이터 확산 프로토콜을 제안하였다. 무선 센서 네트워크의 각 센서 노드들은 배터리 전력에 의존하여 센싱, 연산, 통신 등 협업 작업을 통해 최종 목적지에 요구된 정보를 전달한다. 따라서 센서 노드들이 수집한 정보를 사용자에게 전달하기 위해 사용되는 프로토콜들은 센서 노드의 전력 소비를 최소화 할 수 있어 야 한다. 이를 위해서는 특히 브로드캐스트와 같은 전송 방식 때문에 발생하는 내부 네트워크 내파, 데이터 중칩 전송, 과다한 메시지 전송 등의 문제를 해결하여 전체 전력 소비를 최소화는 것이 매우 중요하다. 각 센서 노드들간의 최단 경로 유지와 네트워크 생존시간의 연장 및 통신비용 절감을 위해 본 논문에서는 이벤트 지 역에서의 협의를 통한 전송 노드 선출, 홉과 에너지정보를 이 한 최적의 전송경로 유지 기법을 제안하였다. 마지막으로, 본 논문에서는 제안된 기법을 기존의 방향성 확산 및 SPIN 프로토콜과 비교하기 위해 이벤트 발생 주변에 이웃한 센서 노드 수의 증가에 따른 에너지 소비율, 네트워크에 유포되는 메시지 비율, 센서 노드 수의 증가에 따른 전체 네트워크 에너지 소비율 측면에 대한성능 평가를 수행하여 이것들의 성능이 향상됨을 보였다.
As the competition for securing cross-border biological sovereignty becomes intensified due to the adoption of the Nagoya Protocol, this study analyzed patent trends only for freshwater plants in order to secure national biological sovereignty. As a result, freshwater plants include a total of 68 genera and 128 species, and a total of 60 genera and 3,256 patents were surveyed. Among them, iris was the most industrialized, 14.71% followed by angelica(8.48%) and Mentha(6.94%). However, unconfirmed eight genera (Aneilema, Artemisia Cabomba, Nymphoides, Pistia stratiotes L., Pseudoraphis Griff., Ruppia) are not patented freshwater plants and it is expected that patent entry is high and barrier is low in the future. Based on patent results, Cooperative Patent Classification analysis was carried out and as a result, a total of 15 industry sectors were derived. And biopharmaceutical(30.24%) was found to be the most industrialized industry sector followed by agricultural chemistry (28.89%), biochemical industry (16.25%). In the biomedical industry, angelica(17.74%) was the most used and Iris (9.55%), Sium(20.56%) and angelica (20.48%) were found to be the most used in agricultural chemistry, biochemical industry and bio food industry, respectively. The analysis of detailed industry fields for 15 industry sectors showed that medicines of unknown structure containing substances from plants (37.77%), raw materials (46.57%) such as insect repellants, attracting agents and preparation of peptides(16.82%) with more than 21 amino acids were most frequently used in biopharmaceutical, agricultural chemistry and biochemical industry, respectively. This study is of significance as a basic data to know which freshwater plants are used in which field in order to secure biological sovereignty and patent analysis is considered necessary to continuously secure the biological sovereignty for freshwater plants.
본 연구의 목적은 소셜 게임플레이에 대한 행동패턴을 분석하여 과업의 상호의존적인 게임플레이 법칙을 발견하는 것이다. 이를 위해 게임플레이와 관련된 선행연구를 고찰하고 과업의 상호의존적인 게임플레이에 적합한 게임을 선정하였다. 본 실험은 5명이 한 팀이 되는 파티를 구성하여 게임플레이를 실시하고 동시조서를 실시하며 플레이어들의 행동과 구두보고에 대한 비디오/오디오 데이터를 수집 하였다. 데이터 분석을 위해 비디오 관찰과 구두조서를 분석하고 결합 시퀀스 모형 과제 분석법을 중심으로 객관적인 코딩스킴을 개발하고 이를 토대로 플레이어의 행동을 분석하였다. 그 결과 4가지 패턴과 4가지 변형된 패턴 총 8가지 행동패턴이 발견되었다. 본 연구를 통해 5명의 게임플레이에 대한 통합형 행동그래프를 작성하여 협업이 적절한 지점과 잦은 실수와 실패가 발생한 지점을 파악 할 수 있었다. 이러한 소셜 게임플레이 행동그래프는 게임의 레벨 디자인과 밸런스 디자인이 적절한지를 평가하는 중요한 실무 디자인 지침이 될 것으로 기대된다.
무선 메쉬 네트워크에서 다중경로 라우팅 프로토콜은 QoS 충족 또는 링크 단절에 대한 강건성 확보를 위한 해결책으로 자주 사용되어 왔으며, 무선 전술통신 및 재난구조 통신에서는 QoS와 강건성을 동시에 충족시키는 방법에 대한 필요성이 강조되고 있다. 본 논문에서 제안하는 라우팅 프로토콜은 OFDM-TDMA collision-free MAC을 기반으로 on-demand 방식으로 대역폭 및 지연시간 제한을 포함하는 사용자의 세션별 QoS 요구사항을 충족시켜 줄 수 있는 다중경로들을 탐색 및 관리하고, 전송실패가 발생할 경우 경로 재탐색 이전에 대체경로를 선택하여 데이터를 재전송하도록 함으로써 지연 및 수용능력 간 트레이드오프를 완화하는 동시에 강건성을 증가시킨다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 제안하는 프로토콜의 성능을 분석하여 제안하는 프로토콜이 QoS 보장 측면과 데이터의 전송성공률 측면에서 우수을 보인다.
본 논문에서는 레일리페이딩 환경의 모바일 Ad-hoc 무선 센서네트워크에서 신뢰성 및 전송 효율 서비스를 지원하기 위한 ARQ를 사용하는 클러스터링 기반의 협력도움 라우팅 프로토콜 (CCRA)을 제안한다. 제안된 CCRA의 주요한 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 신뢰성 및 전송효율을 효과적으로 지원하기 위한 하부구조로서 모바일 노드들의 위치 정보를 이용한 클러스터링 방법을 사용한다. 둘째, 데이터 전송 효율을 향상시키기 위해서 하부구조로서 사용된 클러스터링 정보를 이용하는 협력전송 방법이 제안 사용된다. 셋째, 신뢰성 향상을 위해서 ARQ 기반 전송방법이 제안 사용된다. 넷째, 기존의 센서 네트워크는 주로 고정된 센서 노드들로 구성된 환경에서 많은 연구가 되어 왔지만, 본 연구에서는 노드들의 이동성을 고려한 클러스터링 기반 레일리페이딩 환경의 모바일 Ad-hoc 센서네트워크에서 연구가 이루어진다. 제안된 CCRA의 성능평가는 OPNET(Optimizd Network Engineering Tool)을 사용한 시뮬레이션과 이론적 분석을 통하여 이루어진다. 성능평가를 통하여 제안된 프로토콜은 클러스터링 기반의 안정된 경로 설정 및 신뢰성 있는 전송을 통한 데이터 전송효율을 효과적으로 증가 시킬 수 있음을 알 수 있다.
소스 노드, 목적지 노드, 릴레이 노드 중 하나의 노드에서 다중 안테나를 사용하는 특별한 세 가지 경우의 half-duplex (HD) dynamic decode and forward (DDF) 릴레이 프로토콜들에 대한 diversity multiplexing tradeoff(DMT) 함수를 유도하였다. 이 세 가지 릴레이 프로토콜들의 DMT 함수들을 상호 비교하였으며 nonorthogonal amplify-and-forward (NAF) 프로토콜들의 DMT 함수와 비교하였다.
This study considers the implementation issues of the inter-vehicle communication system for the vehicle platoon experiments via a testbed. The testbed, which consists of three scale vehicles and one RCS(remote control station), is developed as a tool for functions evaluation between simulation studies and full-sized vehicle researches in the previous study. The cooperative communication of the vehicle-to-vehicle or the vehicle-to-roadside plays a key role for keeping the relative spacing of vehicles small in a vehicle platoon. The static platoon control, where the number of vehicles remains constant, is sufficient for the information to be transmitted in the suitably fixed interval, while the dynamic platoon control such as merge or split requires more flexible network architecture for the dynamical coordination of the communication sequence. In this study, the wireless communication device and the reliable protocol of the flexible network architecture are implemented for our testbed, using the low-cost, ISM band transceiver and the 8-bit microcontroller.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제9권3호
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pp.111-117
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2009
This paper presents an energy-efficient and bandwidth-efficient 2-1-1 relaying scheme in which a sensor node(SN) assists two others in their data transmission to a clusterhead in WSNs(Wireless Sensor Networks) using LEACH (Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy). We derive the closed-form BER expression of this scheme which is also a general BER one for the decode-and-forward cooperative protocol and prove that the proposed scheme performs the same as the conventional relaying scheme but obtains higher channel utilization efficiency. A variety of numerical results reveal the relaying can save the network energy up to 11 dB over single-hop transmission at BER of $10^{-3}$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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