• 한국경영과학회지
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• 제41권2호
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• pp.53-65
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• 2016

Static wireless multi-hop networks, such as wireless mesh networks and wireless sensor networks have proliferated in recent years because of they are easy to deploy and have low installation cost. Two key measures are used to evaluate the performance of a multicast tree algorithm or protocol : end-to-end delay and the number of transmissions. End-to-end delay is the most important measure in terms of QoS because it affects the total throughput in wireless networks. Delay is similar to the hop count or path length from the source to each destination and is directly related to packet success ratio. In wireless networks, each node uses the air medium to transmit data, and thus, bandwidth consumption is related to the number of transmission nodes. A network has many transmitting nodes, which will cause many collisions and queues because of congestion. In this paper, we optimize two metrics through a guaranteed delay scheme. We provide an integer linear programming formulation to minimize the number of transmissions with a guaranteed hop count and preprocessing to solve the aforementioned problem. We extend this scheme not only with the guaranteed minimum hop count, but also with one or more guaranteed delay bounds to compromise two key metrics. We also provide an explanation of the proposed heuristic algorithm and show its performance and results.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.760-762
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• 2004

본 논문에서는 IEEE 802.11b WLAN 종단 간(end to end) 의 DATA 전송에 있어서 효율성 향상을 위한 방법을 충돌 횟수의 감소와 throughput 값의 증가를 나타낼 수 있는 방법을 통해서 제안한다. CW(contention window) 값이 충돌 발생할 시에 증가하는 것이 다음 프레임 전송 시 충돌 발생 확률을 줄이기 위한 것임에 착안하여 CW 값의 변화를 현재 방식에서 변화를 주어 전송 효율성 향상을 위한 알고리즘을 제안한다. 현재의 CW 값이 증가하는 방식은 유지하고 프레임 전송 성공 시 CW 값이 초기화되는 방식을 수정하고자 한다. 만일 CW 값이 크게 증가하였을 시에는 충돌이 많이 발생하고 있는 것으로 간주한다. 그래서 현재의 값 변화 방식인 CW 값이 최소값으로 초기화하는 것이 아니라 최소값 보다는 큰 CW 값을 유지하여 CW 값이 크게 변화되는 것을 막아 충돌 발생 확률을 줄일 수 있음을 확인한다. 본 논문에서는 3가지 방식의 알고리즘에 대하여 시뮬레이션 하였다. original 방식과 다른 알고리즘의 효율성을 시뮬레이션을 통해 비교하여 CW의 값이 전송 성능에 미치는 영향에 대한 결과를 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.688-690
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• 1999

오늘날 통신 환경에서 널리 사용되고 있는 TCP는 유선망과 고정된 호스트로 이루어진 전통적인 네트워크에 적합하여 유선망의 특성을 적용한 것이기 때문에, 무선 구간의 제한된 대역폭, 높은 지연, 산발적인 비트 에러, 일시적인 연결 두절 및 핸드오프 등과 같은 특징을 가진 특성상 유선망과는 상이한 무선망에 이를 그대로 적용하게 되면 오히려 불필요한 메커니즘의 호출로 인해 End-to-End Throughput의 성능 저하를 가져온다. 이러한 무선망에서 발생되는 핸드오프로 인해 TCP 성능이 저하되는 것을 방지하기 위한 방안으로 핸드오프 과정 동안 무선 구간에서 발생되는 패킷 손실로 인한 고정 호스트 재전송 타이머의 타임아웃과 불필요한 혼잡제어 절차의 수행에 따른 성능감소를 미연에 방지하기 위한 방안으로 핸드오프가 발생했을 때 핸드오프를 가장 먼저 알게 되는 이동 호스트가 ICMP(Internet Control Message Protocol) 형태의 EHN(Explicit Handoff Notification) 패킷을 고정 호스트에 전송하여 새로운 기지국과 고정 호스트에 핸드오프의 시작을 명시적으로 알림으로써 핸드오프 과정 동안에 발생되는 고정 호스트 재전송 타이머의 타임아웃과 혼잡제어 절차를 강제로 일어나지 않게 하여 기지국에서의 부하를 감소하게 할 수 있는 새로운 방식의 EHN 알고리즘을 제안한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.232-235
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• 2006

일반적으로 선형 토폴로지 (chain topology) 무선메쉬네트워크의 종단간 최대 전송률은 경쟁관계 그래프 (contention graph)에 기반하여 트래픽 병목 구간의 노드 개수와 1 홉 링크의 평균 전송률을 결정하여 계산하는 방식이 널리 이용된다. 본 논문은 평균을 이용한 방법은 IEEE 802.11 DCF (Distributed Coordination Function)를 MAC 프로토콜로서 사용하는 무선메쉬네트워크에서 정확성에 한계가 있음을 보이며, 이와 같은 정확성의 한계를 유도하는 인자로서 전송률의 편차를 소개한다. 또한 전송률 편차를 고려하여, 단일 선형 토폴로지에서 종단간 최대 전송률을 구하는 방법을 ns2 시뮬레이션을 통해 검증한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권4호
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• pp.9-17
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• 2010

무선 애드혹 네트워크에서 노드들의 이동성은 각각 다르다. 각 경로를 구성하는 노드는 라우터로서 동작하고 있고, 따라서 이러한 노드들이 이동하게 되면 빈번하게 새로운 경로를 탐색해야 한다. 경로를 구성하고 있는 노드 중 일 노드가 높은 이동성을 갖을 경우, 이러한 노드는 경로의 단절을 수시로 야기시키므로 경로 선택에서 최대한 회피해야만 한다. 본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 다중경로 라우팅을 위한 경로 안정성 평가를 위해 기존에 알려져 있는 다중경로 라우팅 프로토콜인 Ad hoc on-demand multipath distance vector (AOMDV)를 확장한 한 이동성 인식 방법으로, path stability evaluation (PSE) 프로토콜을 제안한다. AOMDV와 PSE 프로토콜을 ns-2를 통해 비교하였으며, 시뮬레이션 결과에서는 PSE가 패킷 전달, 종단간 딜레이(end-to-end delay), 라우팅 오버헤드(routing overhead) 및 처리율 측면에서 보다 optimistic한 성능을 보여주고 있음을 증명한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.47-56
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• 2003

이동 단말기와 이동 통신망이 급격하게 발전함에 따라 멀티미디어 자료를 재생하는 환경에서 종단간 서비스 품질이 다른 경우들이 발생하고 있다. 따라서 주어진 트랜스코더와 통신망을 고려하여 근원지 데이터를 목적지에서 요구하는 재생 서비스 품질에 맞게 변환하여 재생하기 위한 트랜스코딩 경로를 생성하는 알고리즘이 연구되었다. 그러나 이 방법은 멀티미디어 스트림이 트랜스코더에서 처리될 때 필요한 매개 변수인 워크로드와 처리량 중에서 워크로드만을 고려하였다. 그러므로 이 방법에 의하여 생성된 트랜스코딩 경로는 목적지에서 요구하는 서비스 품질에 맞게 재생 가능한지 검사하기 위하여 추가적인 계산을 필요로 한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문은 멀티미디어 스트림이 목적지에 도착할 때 필요한 등시성 성질을 평가 함수에 이용한 T 알고리즘을 제안하였다. 즉, 여러 트랜스코딩 경로들 중에서 등시성 성질을 근거로 한 경험적 탐색으로 추적 재생 가능한 경로를 선택하는 방법이다. 제안된 알고리즘을 사용하면 종단간 상이한 서비스 품질로 실시간 전송되는 멀티미디어 데이터를 재생할 수 있는 트랜스코딩 경로를 좀 더 빠르게 생성할 수 있다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제16권4호
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• pp.845-858
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• 2020

This paper proposes a modified end-to-end secure low energy adaptive clustering hierarchy (ME-LEACH) algorithm for enhancing the lifetime of a wireless sensor network (WSN). Energy limitations are a major constraint in WSNs, hence every activity in a WSN must efficiently utilize energy. Several protocols have been introduced to modulate the way a WSN sends and receives information. The end-to-end secure low energy adaptive clustering hierarchy (E-LEACH) protocol is a hierarchical routing protocol algorithm proposed to solve high-energy dissipation problems. Other methods that explore the presence of the most powerful nodes on each cluster as cluster heads (CHs) are the sparsity-aware energy efficient clustering (SEEC) protocol and an energy efficient clustering-based routing protocol that uses an enhanced cluster formation technique accompanied by the fuzzy logic (EERRCUF) method. However, each CH in the E-LEACH method sends data directly to the base station causing high energy consumption. SEEC uses a lot of energy to identify the most powerful sensor nodes, while EERRCUF spends high amounts of energy to determine the super cluster head (SCH). In the proposed method, a CH will search for the nearest CH and use it as the next hop. The formation of CH chains serves as a path to the base station. Experiments were conducted to determine the performance of the ME-LEACH algorithm. The results show that ME-LEACH has a more stable and higher throughput than SEEC and EERRCUF and has a 35.2% better network lifetime than the E-LEACH algorithm.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.640-652
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• 2012

Many studies have investigated the smart grid architecture and communication models in the past few years. However, the communication model and architecture for a smart grid still remain unclear. Today's electric power distribution is very complex and maladapted because of the lack of efficient and cost-effective energy generation, distribution, and consumption management systems. A wireless smart grid communication system can play an important role in achieving these goals. In this paper, we describe a smart grid communication architecture in which we merge customers and distributors into a single domain. In the proposed architecture, all the home area networks, neighborhood area networks, and local electrical equipment form a local wireless mesh network (LWMN). Each device or meter can act as a source, router, or relay. The data generated in any node (device/meter) reaches the data collector via other nodes. The data collector transmits this data via the access point of a wide area network (WAN). Finally, data is transferred to the service provider or to the control center of the smart grid. We propose a wireless cooperative communication model for the LWMN.We deploy a limited number of smart relays to improve the performance of the network. A novel relay selection mechanism is also proposed to reduce the relay selection overhead. Simulation results show that our cooperative smart grid (coopSG) communication model improves the end-to-end packet delivery latency, throughput, and energy efficiency over both the Wang et al. and Niyato et al. models.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권9호
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• pp.4205-4227
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• 2018

Network Coding (NC) is an approach recently investigated for increasing the network throughput and thus enhancing the performance of wireless mesh networks. The benefits of NC can further be improved when routing decisions are made with the awareness of coding capabilities and opportunities. Typically, the goal of such routing is to find and exploit routes with new coding opportunities and thus further increase the network throughput. As shown in this paper, in case of proactive routing the coding awareness along with the information of the measured traffic coding success can also be efficiently used to support the congestion avoidance and enable more encoded packets, thus indirectly further increasing the network throughput. To this end, a new proactive routing procedure called Congestion-Avoidance Network Coding-Aware Routing (CANCAR) is proposed. It detects the currently most highly-loaded node and prevents it from saturation by diverting some of the least coded traffic flows to alternative routes, thus achieving even higher coding gain by the remaining well-coded traffic flows on the node. The simulation results confirm that the proposed proactive routing procedure combined with the well-known COPE NC avoids network congestion and provides higher coding gains, thus achieving significantly higher throughput and enabling higher traffic loads both in a representative regular network topology as well as in two synthetically generated random network topologies.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.1171-1176
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• 2016

VANET은 차량간의 통신 기능을 제공하는 MANET 분야 중의 하나이다. 본 논문에서는 차량간의 통신, 차량 움직임 특징을 나타내는 모델과 그리고 실제 차량 움직임 모델을 이용한 VANET 시뮬레이터을 제안한다. VANET은 테스트를 수행하기 위해 트래픽 시뮬레이터와 네트워크 시뮬레이터가 함께 사용되어여야 한다. 하지만 시뮬레이터는 단순하고 쉽고 가격적인 면 때문에 트래픽 시뮬레이터보다 선호한다. 본 논문의 목적은 도시 환경 시나리오에 대해 테스트 목적으로 사용될 수 있는 차량 에드혹 네트워크의 시뮬레이션을 구현하는데 있다. 구현된 시뮬레이션 환경은 VANET에서 더 나은 MAC 프로토콜을 디자인하는데 사용될 수 있다. 구현된 시뮬레이션 성능을 평가하기 위해 AODV와 DSDV 라우팅 프로토콜의 성능을 평가하였다. 성능 비교는 처리율, 패킷 손실, 종단간의 지연을 이용하였다. 성능 비교 결과 DSDV가 AODV보다 처리율, 종단간의 지연, 그리고 패킷 손실에서 성능이 우수함을 보였다.