• 한국통신학회논문지
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• 제34권1A호
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• pp.65-75
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• 2009

무선 센서 네트워크(WSN: Wireless Sensor Network) 환경에서 사건의 탐지(event detection)와 라우팅(routing), 정보추적(information tracking) 등의 중요한 기능을 수행하기 위해 센서노드의 위치를 측정하는 문제는 반드시 해결되어야 한다. DV-Hop 알고리즘은 멀티 홉에서 얻어지는 정보를 기반으로 위치를 측정하며 비교적 적은 앵커로도 구현이 가능하지만 보다 정밀한 위치측정을 위해 개선되어야 할 부분이 존재한다. 그러한 요인 중 하나로 알고리즘에 사용되는 홉 간 거리가 여러 앵커 노드로 부터의 홉 간 거리의 평균값으로 계산되는 것을 들 수 있다. 이는 홀(Hole)과 같은 장애물에 의한 홉 수의 증가로 발생할 수 있는 미지노드와 앵커사이에 거리 값 계산의 오차를 발생시킨다. 본 논문에서는 DV-Hop 알고리즘의 이러한 문제점을 분석하고 이를 보완 가능한 그룹기반DV-Hop(GDV-Hop) 알고리즘을 제시한다. 그룹 기반 DV-Hop 알고리즘은 다양한 비컨의 라우팅 경로에 의한 위치오차를 효과적으로 줄일 수 있을 뿐 아니라 불필요한 비컨전송의 오버 헤드를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권4호
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• pp.2223-2242
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• 2019

Distance Vector-Hop (DV-Hop) algorithm is widely used in node localization. It often suffers the wormhole attack. The current researches focus on Double-Wormhole-Node-Link (DWNL) and have limited attention to Multi-Wormhole-Node-Link (MWNL). In this paper, we propose a security DV-Hop algorithm (AMLDV-Hop) to resist MWNL. Firstly, the algorithm establishes the Neighbor List (NL) in initialization phase. It uses the NL to find the suspect beacon nodes and then find the actually attacked beacon nodes by calculating the distances to other beacon nodes. The attacked beacon nodes generate and broadcast the conflict sets to distinguish the different wormhole areas. The unknown nodes take the marked beacon nodes as references and mark themselves with different numbers in the first-round marking. If the unknown nodes fail to mark themselves, they will take the marked unknown nodes as references to mark themselves in the second-round marking. The unknown nodes that still fail to be marked are semi-isolated. The results indicate that the localization error of proposed AMLDV-Hop algorithm has 112.3%, 10.2%, 41.7%, 6.9% reduction compared to the attacked DV-Hop algorithm, the Label-based DV-Hop (LBDV-Hop), the Secure Neighbor Discovery Based DV-Hop (NDDV-Hop), and the Against Wormhole DV-Hop (AWDV-Hop) algorithm.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권4호
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• pp.69-78
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• 2009

DV-Hop 알고리즘에서 일반노드의 위치는 앵커노드 간 거리의 평균적인 값을 통해 계산되기 때문에 일반노드의 예측 위치와 실제 위치 간에 많은 오차가 존재한다. 본 논문에서는 앵커노드의 예측 위치와 실제 위치에서 발생하는 오차를 최소화하는 한 홉의 거리를 산출하고 그 거리를 이용하여 일반노드의 위치 정확도를 향상시키는 알고리즘을 제안한다. 또한 실제 거리에 비해 많은 홉 수를 지니는 앵커노드의 홉 당 거리로 인해서 발생하는 일반노드의 위치 오차를 보정하기 위해 일반노드는 앵커 노드들의 홉 당 거리를 평균으로 하는 자신만의 홉 당 평균 거리를 통해서 자신의 위치를 인식한다. 시뮬레이션을 통해서 제안하는 알고리즘이 기존의 DV-Hop보다 높은 위치인식 정확도를 보임을 확인한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권1호
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• pp.215-236
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• 2017

Obtaining accurate location information is important in practical applications of wireless sensor networks (WSNs). The distance vector hop (DV-Hop) is a frequently-used range-free localization algorithm in WSNs, but it has low localization accuracy. Moreover, despite various improvements to DV-Hop-based localization algorithms, maintaining a balance between high localization accuracy and good stability and convergence is still a challenge. To overcome these shortcomings, we proposed an improved DV-Hop localization algorithm based on the bat algorithm (IBDV-Hop) for WSNs. The IBDV-Hop algorithm incorporates optimization methods that enhance the accuracy of the average hop distance and fitness function. We also introduce a nonlinear dynamic inertial weight strategy to extend the global search scope and increase the local search accuracy. Moreover, we develop an updated solutions strategy that avoids premature convergence by the IBDV-Hop algorithm. Both theoretical analysis and simulation results show that the IBDV-Hop algorithm achieves higher localization accuracy than the original DV-Hop algorithm and other improved algorithms. The IBDV-Hop algorithm also exhibits good stability, search capability and convergence, and it requires little additional time complexity and energy consumption.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권9호
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• pp.4541-4554
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• 2019

This paper proposes a planar projection DV-hop location algorithm (PTCDV-hop) based on the LED semi-angle at half power (SAHP, which accounts for LED SAHP characteristics in visible light communication (VLC)) and uses the DV-hop algorithm for range-free localization. Distances between source nodes and nodes positioned in three-dimensional indoor space are projected onto a two-dimensional plane to reduce complexity. Circles are structured by assigning source nodes (projected onto the horizontal plane of the assigned nodes) to be centers and the projection distances as radii. The proposed PTCDV-hop algorithm then determines the position of node location coordinates using the trilateral-weighted-centroid algorithm. Simulation results show localization errors of the proposed algorithm are on the order of magnitude of a millimeter when three sources are used. The PTCDV-hop algorithm has higher positioning accuracy and stronger dominance than the traditional DV-hop algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권7B호
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• pp.595-605
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• 2012

DV-Hop 위치 인식 기법은 노드가 균일하게 배치된 등방성 토폴로지에서 제안된 알고리즘이다. 노드 간 거리는 홉 수에 비례해서 증가하는 환경에서 홉 당 평균 거리를 사용해서 노드 간 거리를 추정한다. 하지만, 노드의 배치가 균일하지 않아 노드 간 거리가 홉 수에 비례하여 증가하지 않는 환경에서는 DV-hop 기법의 위치 추정의 정확도는 상당히 저하된다. 본 논문에서는 노드의 배치가 불균일한 비등방성 네트워크에서도 위치 추정의 정확도를 높일 수 있는 알고리즘을 제안한다. 비등방성 네트워크에서는 노드 간 경로의 형태가 곡선인 경우가 많기 때문에 노드 간의 거리 추정을 위해 필요한 홉 당 평균 거리가 홉 수 별로 다르다. 이에 제안하는 알고리즘에서는 앵커노드가 홉 수 별로 홉 당 평균 거리를 구하고, 일반 노드는 이러한 정보를 각 앵커노드로부터 전달받아, 앵커노드와 떨어진 홉 수에 따라 다른 홉 당 거리를 사용해 보다 정확하게 위치를 추정하도록 한다. 또한 시뮬레이션을 통해 DV-Hop 알고리즘과의 성능 비교를 통해 제안하는 알고리즘의 우수성을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제54차 하계학술대회논문집 24권2호
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• pp.79-81
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• 2016

무선 센서 네트워크 환경에서 사건을 탐지하거나 정보를 추적하는 등의 업무를 수행하기 위해 센서 노드가 있는 곳의 위치를 측정하는 문제는 매우 중요한 문제이다. DV-Hop 알고리즘은 위치를 알 수 없는 미지 노드들이 비콘 노드가 전송한 비콘과 홉거리 정보를 이용하여 센서 노드의 위치를 찾는 방법으로 거리 오차가 크다고 할 수 있다. 본 논문에서는 비콘 노드와 미지 노드 사이의 통신 반경 측정을 통하여 DV-Hop 알고리즘을 개선하고, MATLAB을 이용하여 개선 알고리즘의 성능을 평가하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.837-840
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• 2010

Wireless Sensor Networks have been proposed for several location-dependent applications. For such systems, the cost and limitations of the hardware on sensing nodes prevent the use of range-based localization schemes that depend on absolute point to point distance estimates. Because coarse accuracy is sufficient for most sensor network applications, solutions in range-free localization are being pursued as a cost-effective alternative to more expensive range-based approaches. In this paper, we proposed a Coefficient Allocated DV-Hop (CA DV-Hop) algorithm which reduces node's location error by awarding a credit value with respect to number of hops of each anchor to an unknown node. Simulation results have verified the high estimation accuracy with our approach which outperforms the classical DV-Hop.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권2호
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• pp.405-423
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• 2022

The distance vector-hop (DV-Hop) is one of the emblematic algorithms that use node connectivity for locating, which often accompanies by a large positioning error. To reduce positioning error, the bio-inspired algorithm and weight optimization model are introduced to address positioning. Most scholars argue that the weight value decreases as the hop counts increases. However, this point of view ignores the intrinsic relationship between the error and weight. To address this issue, this paper constructs the relationship model between error and hop counts based on actual communication characteristics of sensor nodes in wireless sensor network. Additionally, we prove that the error converges to 1/6CR when the hop count increase and tendency to infinity. Finally, this paper presents a modified error-oriented weight positioning model, and implements it with genetic algorithm. The experimental results demonstrate excellent robustness and error removal.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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• pp.277-278
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• 2008

Localization system is an important problem for Wireless Sensor Networks(WSN). Since the sensor nodes are limited, the range-based that uses the special device for localization is unsuitable in WSN. DV-Hop is one of the range-free localization algorithm using hop-distance and number of hop count. But Its disadvantage is that it spend large communication cost in scalable sensor nodes. We propose a simple algorithm to reduce the communication cost, using the smallest number of hop count.