• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.849-864
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• 2010

This paper proposes a multipath routing protocol called cross-layer multipath AODV (CM-AODV) for wireless ad hoc networks, which selects multiple routes on demand based on the signal-to-interference plus noise ratio (SINR) measured at the physical layer. Note that AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector) is one of the most popular routing protocols for mobile ad hoc networks. Each time a route request (RREQ) message is forwarded hop by hop, each forwarding node updates the route quality which is defined as the minimum SINR of serialized links in a route and is contained in the RREQ header. While achieving robust packet delivery, the proposed CM-AODV is amenable to immediate implementation using existing technology by neither defining additional packet types nor increasing packet length. Compared to the conventional multipath version of AODV (which is called AOMDV), CM-AODV assigns the construction of multiple paths to the destination node and makes it algorithmically simple, resulting in the improved performance of packet delivery and the less overhead incurred at intermediate nodes. Our performance study shows that CM-AODV significantly outperforms AOMDV in terms of packet delivery ratio and average end-to-end delay, and results in less routing overhead.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권4호
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• pp.281-288
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• 2008

최근 하드웨어의 발달로 무선 센서네트워크를 이용하여 멀티미디어 데이터를 수집하기 위한 멀티미디어 센서네트워크에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 멀티미디어 데이터들은 텍스트 형태의 데이터들에 비해 크기가 매우 크며 데이터를 구성하는 일부의 패킷이 손실되면 전체 데이터가 쓸모가 없어지는 경우가 많아 데이터간 관련성이 매우 크다. 따라서 멀티미디어 데이터를 전송하기 위해서는 신뢰성이 보장되어야만 한다. 하지만 기존의 텍스트 기반 데이터를 위한 전송프로토콜들은 대부분 신뢰성보다는 네트워크의 효율성을 목적으로 연구되어져 멀티미디어 데이터를 전송하기에 적합하지 않다. 본 논문에서는 센서네트워크에서의 신뢰성 있는 비동기적 이미지 전송 프로토콜인 RAIT를 제안한다. RAIT는 네트워크 혼잡으로 인한 패킷 손실을 방지하기 위하여 노드간 이미지 전송시 이중 슬라이딩 윈도우 기법을 적용한다. 노드간 통신장애로 인한 패킷 손실을 방지하기 위한 수신큐를 위한 슬라이딩 윈도우뿐만 아니라 혼잡으로 인한 패킷손실이 발생하는 전송큐를 위한 슬라이딩 윈도우를 통하여 이미지 전송의 신뢰성을 보장한다. 상위노드는 하위노드들을 이미지별로 비선점형으로 스케즐링하여 패킷손실을 없애면서 노드간 형평성을 높인다. 이중슬라이딩 윈도우를 구현하기 위하여 RAIT에서 라우팅 레이어와 큐 레이어를 제어하도록 하는 크로스레이어 기법을 적용한다. 실험을 통하여 RAIT가 기존 프로토콜에 비해 신뢰성 있게 이미지 전송을 보장함을 보인다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권3호
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• pp.91-99
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• 2009

초고속 인터넷 서비스와 이동 통신의 발달, 그리고 Mobile Device 보급의 증가는 유비쿼터스(Ubiquitous) 기술의 발전을 촉진시키는 계기가 되었다. 와이브로 (WiBro, Wireless Broadband Internet) 시스템은 이동 중에도 무선 랜 (Wireless LAN) 보다 넓은 서비스 지원 영역에서 고속의 멀티미디어 서비스를 제공 받을 수 있는 MBWA(Mobile Broadband Wireless Access)기술이며, IP 기반의 백본 망(Backbone Network)로 구성된다. 이와 같은 무선 이동 통신 환경에서는 와이브로 시스템의 Layer 2(MAC Layer, Medium Access Control Layer)에서의 이동성 지원 기술뿐만 아니라 Layer 3(Network Layer)에서의 이동성 지원 프로토콜이 필요하며, 사용자가 이동 중에도 원활한 서비스를 제공받기 위해서는 핸드오버(Handovcr)의 지연 시간을 최소화 시켜야 한다. 따라서 본 논문에서는 IPv4 기반의 와이브로 망에서의 핸드오버 지연 단축 기법을 제안한다. 제안된 방법을 이동 단말(MS, Mobile Station)이 수신하는 신호 강도의 예측 값을 바탕으로 크로스 레이어 (Cross-Layer)기반의 고속 핸드오버 기법 (Fast Handover Scheme)을 적용하며, 지수평활법 (Exponential Smoothing Method)을 사용하여 예측 값을 계산한다. 모의 실험을 통해 기존의 방법과 제안된 방법을 비교, 분석하여 핸드오버 지연 시간의 단축을 증명한다.

• International Journal of Contents
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• 제2권2호
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• pp.10-16
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• 2006

In this paper, we propose a predictive resource metric region (RMR) based radio resource metric estimation (RRME) mechanism, which utilizes a resource metric mapping function (RMMF), both of which permit efficient inter-working between the physical layer and higher layers for envisaging multimedia service applications over a CDMA communication system platform. The RMR can provide the acceptable resource region where QoS and acceptable link quality can be guaranteed with an achievable resource margin to be utilized in terms of capacity margin, the degree of confidence (DCL) of user, second-order statistics of Eb/Io. With predicted capacity margin and variance, DCL can deliver decision parameters with which an adaptive QoS based admission control can perform well taking capacity and resource availability into account in a dynamic and predictive manner. Combined with advanced techniques such as adaptive modulation or rate control and power control, the proposed mechanism can adjust the conventional stringent link quality information efficiently, and deliver accurate information of the resource availability. Thus, these can guarantee the maximization of resource utilization of multimedia service applications.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.997-1005
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• 2009

본 논문에서는 계층간 설계 방식에 근거하여 에너지 효율적인 센서 네트워크 클러스터링 기법을 제안한다. 제안된 기법은 무선 센서 네트워크의 응용 환경 특성에 적합하도록 동작한다. 본 논문에서는 응용계층 정보를 이용하여 이벤트가 발생할 경우 이벤트가 발생한 지역의 센서 노드들로 구성된 클러스터와 그 이외 지역의 클러스터들로 구성하는 클러스터링 기법을 제안하였다. 제안된 클러스터링 기법에서는 여러 클러스터를 경유하여 다중 경로로 이벤트를 전달하는데 따른 에너지 소모를 절감할 수 있다. 또한 이벤트와 무관한 클러스터에서 에너지를 절약하기 위하여 각 노드 당 한 개의 슬롯만을 할당하는 TDMA 스케줄링 기법을 제안하였다. 제안하는 클러스터링 기법은 전체 네트워크의 수명을 증가시킬 수 있으며 이벤트의 발생 주기, 지속 시간, 범위에 따른 시뮬레이션을 통하여 에너지 효율성 관점에서 우수함을 입증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.96-103
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• 2009

본 논문은 HMm (High-speed Mobile Multimedia, 초고속 이동멀티미디어) 시스템의 서브시스템인 이동단말시스템 중 RC(Radio Control), SC(Session Control), MC(Mobility Control) 등의 계층 3(Layer 3, 이하 L3) 제어 프로토콜과 VOD, FTP, VoIP 등의 응용 서비스가 구현된 L3 이동단말 플랫폼의 연구 결과를 설명한다. 하드웨어 플랫폼은 PXA255 기반으로 다양한 인터페이스와 멀티미디어 장비들이 지원되도록 제작되었고, 자체적으로 개발된 크로스 툴체인으로 생성된 임베디드 리눅스가 설치되었으며, 이 위에 L3 제어 프로토콜과 응용 서비스가 탑재되었다. L3 이동단말 플랫폼은 HMm 시스템 테스트베드에서 호처리 뿐만 아니라 영상 지원 SIP 서비스, 웹브라우징 서비스, 스트리밍 서비스 등을 성공적으로 지원하였다. 이 플랫폼은 향후 멀티미디어 기능이 강화될 4세대 이동통신단말을 개발하는데 참고가 될 수 있을 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.797-800
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• 2011

MPEG에서 진행 중인 MPEG Media Transport(MMT) 표준화는 IP기반 방송통신융합망에서 효과적인 멀티미디어 전송을 목적으로 하고 있다. 본 고에서는 MMT 제안 기술로서, 유선망에 비해 채널의 변화가 많은 무선망에서 효과적인 멀티미디어 전송을 위해 제안된 크로스레이어 디자인(Cross Layer Design-CLD)에서의 신호세기(signal strength information) 활용 방법을 소개한다. 무선환경에서 신호세기를 활용하면 매우 효율적인 멀티미디어 전송이 가능함은 관련 연구 논문[1]-[5]을 통해 증명되었다. 하지만, 무선채널의 특성상 서로 다른 신호세기의 범위를 사용함으로써 신호세기 정보의 유용성에도 불구하고 레이트 어댑테이션 애플리케이션에서 활용하는데 제한이 있어왔다. 따라서 본 논문에서는 MMT 표준화 기술 기고로 제안된 무선채널 신호세기 정보의 범위를 표준화된 형식으로 활용하는 방법에 대하여 기술한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1593-1608
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• 2009

다중 홉 무선 네트워크에서는 일부 중계 단말이 악의적인 목적으로 비협력적이거나 이기적인 행동을 하면 네트워크의 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 무선 단말간의 협력적인 동작을 가정한 기존의 애드혹 라우팅 기법에서는 악의적으로 행동하는 이기적인 무선 단말에 의해 발생되는 성능 감소 문제를 해결할 수 없다. 이에 본 논문에서는 다중 홉 무선 네트워크의 성능을 향상 시킬 수 있는 평판 기반의 협력적 애드혹 라우팅 프로토콜인 CARE (Cooperative Ad hoc routing protocol based REputation) 기법을 제안하였다. 제안한 CARE 기법은 홉 대 홉 기반의 패킷 포워딩 과정에서 악의적으로 행동하거나 무단으로 라우팅 경로에서 이탈하는 이기적인 무선 단말을 우회하도록 라우팅 경로를 설정하는 네트워크 계층간의 수평적 상호 작용을 제공한다. 그리고 CARE 기법은 수직적 상호 작용을 기반으로 하여 MAC 계층으로부터 획득한 무선 채널의 상황 정보를 반영하여 라우팅 경로의 품질 향상시키며, 네트리크 계층에서 획득한 무선 단말의 평판 정보를 전송 계통에 반영하여 TCP의 성능 향상을 제공한다. CARE로 기법의 성능을 평가한 결과, 단말의 빈번한 이동과 악의적인 단말이 존재하는 다중 홉 무선 네트워크 환경에서 패킷 전송의 낮은 실패율과 패킷의 평균 전송 시간의 향상을 제공함과 동시에 종단간 무선 단말의 향상된 TCP 성능을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11B호
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• pp.968-980
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• 2008

무선 랜에서 VoIP, 비디오/오디오 스트리밍, 그리고 비디오 화상 회의 서비스 등 실시간 멀티미디어 서비스를 위해 QoS를 보장하는 핸드오버를 제공하는 것이 중요한 연구 분야로 부각되고 있다. 본 논문에서는 무선 랜에서 실시간 멀티미디어 서비스의 QoS 보장을 위한 효율적인 링크 계층 핸드오버 방법을 제시한다. 제안된 핸드오버 방법은 응용 프로그램의 종류와 무선 네트워크의 환경에 따라 능동적 탐색 주기와 탐색 채널의 수를 동적으로 적용할 수 있어서 응용 서비스의 품질 저하를 막고 시그널링 오버헤드를 최소화 할 수 있다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방법에 대한 검증을 하였으며, 그 결과 제안된 핸드오버 방법은 실시간 멀티미디어 응용 서비스에 따라 효율적인 능동 탐색 절차를 수행하면서 해당 응용 서비스의 QoS를 보장해 줄 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.247-248
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• 2008

A recent dynamic increase in demand for wireless multimedia services has greatly accelerated the research on dynamic channel adaptation of high quality video applications. In this paper, we explore a theoretical approach to cross-layer optimization between multimedia and wireless networks by means of a quality criterion termed "visual throughput" for downlink video transmission using a layered coding algorithm. We obtain the optimal loading ratio of orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) subcarriers through an optimization problem balancing the trade-off relationship between inter-cell interference (ICI) and channel throughput. In the simulation, we show that the visual throughput gain at the cell boundary is increased by about 32%.