• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2202-2217
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• 2012

The transmission opportunities between nodes in Delay Tolerant Network (DTNs) are uncertain, and routing algorithms in DTNs often need nodes serving as relays for others to carry and forward messages. Due to selfishness, nodes may ask the source to pay a certain reward, and the reward may be varying with time. Moreover, the reward that the source obtains from the destination may also be varying with time. For example, the sooner the destination gets the message, the more rewards the source may obtain. The goal of this paper is to explore efficient ways for the source to maximize its total reward in such complex applications when it uses the probabilistic two-hop routing policy. We first propose a theoretical framework, which can be used to evaluate the total reward that the source can obtain. Then based on the model, we prove that the optimal forwarding policy confirms to the threshold form by the Pontryagin's Maximum Principle. Simulations based on both synthetic and real motion traces show the accuracy of our theoretical framework. Furthermore, we demonstrate that the performance of the optimal forwarding policy with threshold form is better through extensive numerical results, which conforms to the result obtained by the Maximum Principle.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.148-153
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• 2012

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 실시간 대용량 데이터를 전송하고자 할 때 QoS 요구조건과 에너지 효율성 요구를 만족시킬 수 있는 간섭 인지 기반의 결함 허용 QoS 라우팅 기법을 제안한다. 제안된 기법에서는 처리량을 최대화하고 지연시간을 최소화하기 위해 간섭비율과 예측전송시간을 기반으로 하는 새로운 누적 경로 메트릭을 사용하여 전송 경로에 결함이 발생하더라도 최적의 전송경로를 결정하도록 한다. 마지막으로, 시뮬레이션을 통하여 제안된 라우팅 기법을 사용하면 네트워크 처리량 및 지연시간 측면에서 성능이 향상됨을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.524-525
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• 2013

동적 움직임을 가지는 노드에 대한 DTN(Delay/Disruption Tolerant Network)은 노드의 연결단절 및 불규칙적인 노드의 움직임에 의한 불안정한 상태를 해결하는 방법 중 하나이다. 특히 DTN은 재난상황 또는 움직임이 많은 노드간의 상관관계를 분석하여 노드 간 연결 확립을 보장함으로써 데이터 연결성과 전송률을 개선한다. 본 논문은 노드의 움직임에 대한 속성 정보를 기반하여 구성된 클러스터 구조의 네트워크에서 헤드노드 간의 연결 가능성을 분석하며 데이터를 목적지까지 포워딩하는 방식으로 망을 제어 유지하기 위한 방법으로 EPCM(Efficient Prediction-based Context-Awareness Matrix) 알고리즘을 제안하고자 한다. 이를 위해 적용한 상황 매트릭스는 시간에 따른 헤드노드들의 움직임과 속도 등의 상황 예측이 가능한 정보를 포함한 포워딩 분석 요소를 제공한다. EPCM 알고리즘은 노드가 주기적인 이동성을 가진다는 가정 하에 포워딩에 요구되는 상관관계를 연산 분석하여 예측 경로를 제공한다. 노드의 이동에 의해 경로가 변화하는 환경에서 EPCM 알고리즘은 상황 매트릭스를 통해 헤드노드의 연결 정보를 저장하고 관리함으로써 연결성을 보장하고 짧은 지연시간에 효율적인 전송이 가능할 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.99-101
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• 2014

불안정한 네트워크 환경 문제를 해결하기 위해 제안된 Delay Tolerant Network(DTN)에서는 안정적인 통신을 위해 저장 및 전달(store-carry-forward) 방식의 라우팅 프로토콜을 사용한다. 이중 노드의 속성 정보를 이용하여 추후 네트워크 상황을 예측하고 라우팅을 하는 예측 기반 라우팅 프로토콜은 GPS와 같은 위치 서비스의 발전으로 인해 DTN에 효과적으로 적용 될 수 있다. 이러한 예측 기반 라우팅 프로토콜에서는 중계 노드의 효율성이 네트워크의 상황에 따라 달라지기 때문에 위치 서비스를 통해 받는 노드의 속성 정보를 분석하는 연구가 제시되어야 한다. 본 논문은 노드의 속성 정보를 네트워크의 환경 정보에 따라 분석하여 효율적인 중계 노드를 선택하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 노드의 속도, 방향, 위치 등의 속성 정보를 네트워크의 정보에 따라 가중치를 두어 다양한 네트워크 환경에서 더 효율적인 노드를 선택할 수 있도록 한다. 본 논문은 제안하는 알고리즘을 사용한 라우팅 프로토콜이 기존 라우팅 프로토콜에 비해 전송률, 지연시간, 오버헤드 측면에서 향상됨을 검증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권11호
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• pp.3984-3996
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• 2014

Mobile social network can be seen as a specific application of the DTN (Delay Tolerant Network), in which the information propagation can be impacted by many social behaviors of the nodes. For a specific node, its social behaviors are various. For example, the node may not be interested in the information before receiving it and may also discard the information after getting it. On the other hand, people are more willing to forward the message to his friends. These interactive behaviors between nodes can be seen as social behaviors. It is easy to see that the impact of the social behaviors is related to the social ties, which can be manifested by the structure of the social network. State of the art works often simply assumes that the social networks can be divided into some communities. At present, some works find that the structure of some social networks is scale-free. To overcome this problem, this paper proposes a theoretical model to evaluate the impact of above social behaviors in the DTN-like scale-free network. Simulation shows the accuracy of the model. Numerical results show that both social behaviors and scale-free character have significant impact on information propagation. Moreover, the impact of social behaviors is related to the scale-free character of the networks.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.1009-1016
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• 2015

본 논문에서는 계층적 클러스터 구조에서 속도, 방향 등의 속성정보를 예측하여 연결성을 분석하는 EPCM(Efficient Prediction-based Context-awareness Matrix) 알고리즘을 제안한다. 기존 DTN에서는 제한 없는 중계노드 선정으로 인한 지연시간이 증가하고, 제한적인 저장용량 및 처리능력의 한계로 패킷손실 및 오버헤드가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 클러스터의 속성정보를 주어진 매트릭으로부터 정의하고 예측하여 베이스스테이션과의 연결성에 따라 중계노드를 선정하는 EPCM 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 클러스터의 속성정보를 상황정보 매트릭스에 저장 및 분석하고, 적응적 보정가중치의 오차보정으로 클러스터의 속성정보를 예측한다. 또한 예측된 속성정보에 따른 연결성으로 베이스스테이션을 향하여 이동하는 중계노드를 선정하게 된다. 주어진 환경에 따른 모의실험에서 예측된 노드의 속성정보를 통한 연결성으로 중계노드를 선정함으로써 전송능력을 비교 분석한 결과 높은 패킷 전송률을 보여주었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권4호
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• pp.378-384
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• 2014

Replication routing can greatly improve the data delivery performance by enabling multiple replicas of the same packet to be transmitted towards its destination simultaneously. It has been studied extensively recently and is now a widely accepted routing paradigm in delay tolerant networks (DTNs). However, in this field, the issue of how to maximize the utilization efficiency of limited replication quota in a resource-saving manner and therefore making replication routing to be more efficient in networks with limited resources has not received enough attention. In this paper, we propose a DTN routing protocol with back-pressure based replica distribution. Our protocol models the replica distribution problem from a resource allocation perspective and it utilizes the idea of back-pressure algorithm, which can be used for providing efficient network resource allocation for replication quota assignment among encountered nodes. Simulation results demonstrate that the proposed protocol significantly outperforms existing replication routing protocols in terms of packet delay and delivery ratio.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1046-1049
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• 2010

Custody transfer method is often managed by the general architecture of Delay Tolerant Network (DTN) to provide reliability in the communications through storage and forward paradigm, but can be inefficient when the acknowledgment messages are lost, or the network becomes congested. In this paper we describe a new architecture that is particularly efficient for the custody transfer method. Because, it provides an additional control of acknowledgment messages, consolidate knowledge and services, using the advantage of the cross-over architectures and distribution control through local and global services.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.2191-2204
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• 1997

효과적인 패킷전송 스케쥴링 알고리즘은 호 수락제어를 통하여 할당된 대여폭 및 기타 서비스 품질 요구사항등을 고려하여 각 연결에게 자원을 공정하게 배분하고 잘못된 사용자로부터 각 연결을 보호할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 지연 서비스 품질 요구사항을 고려한 지연허용패킷 저장기법(DTPRS)을 이용하여 효과적인 라운드 로빈 방식의 패킷 전송 스케줄링을 제안한다. 제안된 방법은 각 연결에 대하여 공정한 대역폭 할당을 제공할 뿐만 아니라, 각 연결의 서로 다른 지연특성에 기반하여 지연이 허락되는 패킷의 출력링크 시간 슬롯을 저장하고 이를 지연에 급박한 패킷에 할당함으로써 지연, 지연변이 및 셀손실을 감소시킬 수 있다. 또한 본 논문에서 제안한 방법은 O(1) 복잡도로 패킷을 처리하기 때문에 ATM과 같은 실제 통신망에 적용이 가능하다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.367-370
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• 2017

본 논문은 확률적 DTN 모델 내에서 효율적인 중계 노드를 선택하기 위한 방법을 제안한다. Delay Tolerant Network(DTN)은 효율적인 통신을 위해 묶음 계층(bundle layer)를 생성해 서로 다른 네트워크 및 이기종간의 네트워크 간 중계 노드를 선택하고 메시지를 전달하는 Carry and forward 방식을 사용한다. DTN은 기본적으로 유동적인 노드로 구성되어 고정된 라우팅 루트가 없으며 간헐적인 연결로 인해 긴 지연시간을 가진다. 따라서 DTN을 구성하는 노드들은 필수적으로 메시지를 저장하기 위한 특성을 가지며 저장된 메시지와 노드의 용량은 네트워크의 성능에 영향을 주게 된다. 확률적 DTN 모델은 이러한 DTN의 성능을 분석하기 위해 시간에 따라 무작위적으로 변화하는 Markov 모델을 제안하였다. 하지만 제안된 확률적 DTN 모델에서는 네트워크의 성능을 향상시키기 위한 방법에 대한 연구가 미비하였다. 본 논문은 네트워크의 성능을 향상시키기 위해 확률적 DTN 모델에서 메시지의 생성과 소멸을 통해 분석된 확률적 메시지 분포와 상호 접촉 시간을 이용해 효율적인 중계 노드를 선택하는 알고리즘을 제안한다.