• 한국경영과학회지
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• 제41권3호
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• pp.75-96
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• 2016

This paper investigates the usefulness of drones in an urban delivery system. We define the vehicle and drone routing problem with time window (VDRPTW) and present a model that can describe a dual mode delivery system consisting of drones and vehicles in the metropolitan area. Drones are relatively free from traffic congestion but have limited flight range and capacity. Vehicles are not free from traffic congestion, and the complexity of urban road network reduces the efficiency of vehicles. Using drones and vehicles together can reduce inefficiency of the urban delivery system because of their complementary cooperation. In this paper, we assume that drones operate in a point-to-point manner between the depot and customers, and that customers in the need of fast delivery are willing to pay additional charges. For the experiment datasets, we use instances of Solomon (1987), which are well known in the Vehicle Routing Problem society. Moreover, to mirror the urban logistics demand trend, customers who want fast delivery are added to the Solomon's instances. We propose a hybrid evolutionary algorithm for solving VDRPTW. The experiment results provide different useful insights according to the geographical distributions of customers. In the instances where customers are randomly located and in instances where some customers are randomly located while others form some clusters, the dual mode delivery system displays lower total cost and higher customer satisfaction. In instances with clustered customers, the dual mode delivery system exhibits narrow competition for the total cost with the delivery system that uses only vehicles. In this case, using drones and vehicles together can reduce the level of dissatisfaction of customers who take their cargo over the time-window. From the view point of strategic flexibility, the dual mode delivery system appears to be more interesting. In meeting the objective of maximizing customer satisfaction, the use of drones and vehicles incurs less cost and requires fewer resources.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.2143-2149
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• 2010

본 논문에서는 지리정보 라우팅 프로토콜 중 가장 잘 알려진 GPSR의 성능을 향상시키기 위한 에이전트 기반의 로드 분산 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 싱크 노드 주변 노드 중에 하나를 에이전트 노드로 설정하고 데이터 패킷을 싱크로 직접 전송하는 대신에 에이전트 노드에게 전송하고 이 패킷들은 에이전트 노드에 의하여 싱크로 전달되게 하게 함으로써 트래픽의 분산을 자동적으로 유도한다. 또한, 데이터 포워딩시에는 위치 정보뿐만 아니라 주변 노드의 현재 버퍼 사용량을 기준으로 다음 홉을 선택하게 함으로써 혼잡을 효율적으로 예방함으로써 로드 분산을 수행한다. 이러한 기능들은 패킷의 손실의 줄이게 되고 결국 패킷 전송 성공률이 높아지게 된다. 제안된 메커니즘의 성능 평가를 위하여 싱크노드로의 연결 수와 홉 수에 따른 패킷 전송 성공율을 측정한 결과 기존 GPSR 프로토콜에 비하여 향상된 성능을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권5호
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• pp.775-784
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• 2008

It is not easy to access very high speed Internet services at sea due to some technical and economical problems. In order to realize the very high speed Internet services at sea like on land, new communication network models based on MANET should be adopted. In this paper, a new MANET model at sea is provided, which considered the ocean environments, and the characteristics and movement of vessels. On the basis of the fact that most vessels navigate on the predetermined courses, which are the shortest paths between source and destination ports in most cases, a type of location oriented routing protocol is proposed in this paper. The Hybrid Course-Based Routing Protocol(HCBR) makes use of the static information such as courses and positions of ports to proactively find the shortest paths not only among ports but also the cross points of courses. HCBR also makes use of the locational information of vessels obtained via GPS and AIS systems to reactively discover the shortest route by which data packets are delivered between them. We have simulated the comparison of the performance of HCBR with those of LAR scheme 1 and scheme2, the most typical protocols using geographical information. The simulation results show that HCBR guarantees the route discovery even without using any control packet. They also show that HCBR is more reliable(40%) and is able to obtain more optimal routes(10%) than LAR scheme1 and scheme2 protocols.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권1호
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• pp.76-90
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• 2010

고정 인프라 없이 차량 노드 간 자체적으로 구성되는 차량 애드?혹 네트워크, VANET은 사고 예방과 교통량 통제로 그 사용 목적과 필요성이 분명하게 나타난다. VANET 환경에 적합한 위치 정보 기반 라우팅 기법은 소스 노드가 목적지 노드의 위치 정보를 가지고 있다는 전제를 바탕으로 하여, 위치 정보 제공을 위한 위치 정보 서비스(Location service)가 요구된다. 본 논문에서는 위치 정보 서비스에서의 접근성 문제 및 노드 간 형평성 유지에 관한 문제를 해결하기 위해 최적경로 설정을 위한 그리드 기반 위치 정보 서비스 스팟(Grid-based Location service spot, GLSS) 기법을 제안한다. 이 기법에서 지역을 구성하는 각 그리드에 일정 범위가 LSS로 설정되어, 해당 그리드의 모든 노드들은 위치 정보 등록 및 요청 메시지를 LSS로 Geocast 전송을 하게 된다. 위치 정보 요청 메지시는 LSS 간 확산을 통해 응답 메시지 발신 노드는 그리드 간 최적 경로를 통해 전달을 수행하여 신뢰성 있는 전송을 보장한다. 본 논문에서는 도로 환경과 지형 지물을 고려하여 각 그리드의 LSS를 경유하는 최적 경로 기법과 GPSR을 비교하여 성능 평가를 수행하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2243-2250
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• 2014

무선센서 네트워크에서, 위치기반의 라우팅 알고리즘은 네트워크의 성능을 향상 시킬 수 있다. 따라서 많은 위치 추적 알고리즘이 제안되고 있다. 하지만, 실제 상황의 무선센서 네트워크에서 각각의 노드가 자신의 위치를 인지할 시 오차가 수반된다. 특히 실내 환경은 콘크리트 벽이나 가구와 같은 NLOS환경을 만드는 장해물을 가지고 있기 때문에 위치 추적 시 심각한 오차가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 앵커노드로부터 얻어지는 위치정보로 구축한 토폴로지와 모바일 노드간의 연결을 가중치로 하는 MST 토폴로지 정보의 차이점을 이용해서 위치 오차를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 NLOS환경이 존재하는 네트워크에서, 위치 오차를 보정하여 위치기반 네트워크의 성능을 개선할 수 있다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제1권2호
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• pp.79-86
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• 2012

선박경제운항이란 기상예측정보를 활용하여 연료소모량을 최소화하도록 선박을 운항하는 것으로서 최근 다양한 선박경제운항 시스템이 연구되고 있다. 성공적인 선박경제운항을 위해서는 효율적인 최적의 지리적 경로탐색 방법이 필요한데 기존의 시스템에서는 주로 Dijkstra 알고리즘 기반의 최소정적비용 경로탐색 알고리즘으로 접근하고 있다. 그러한 접근법을 적용하기 위해서는 특히 연료소모량으로 정의되는 간선의 비용을 고정해야 하는데 선박이 그 간선을 실제 지날 때의 기상 상황에 따라 연료소모량이 변할 수 있다는 점에서 적절하지 않은 가정이다. 이에 본 논문에서는 그러한 단점을 극복하기 위해 Dijkstra 알고리즘을 변형한 최소동적비용 경로탐색 알고리즘을 제안한다. 또한, 실행시간을 단축하기 위해 $A^*$ 알고리즘을 활용하여 탐색공간을 효과적으로 줄이기 위한 방법도 제시한다. 총 10개의 테스트 노선에 대해서 본 논문에서 제안된 시스템을 기존의 단순한 최단거리 운항방법과 비교한 결과, 운항소요시간은 거의 차이가 없으면서도 연료소모량을 평균 2.36%, 최대 4.82% 개선시킬 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (D)
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• pp.109-111
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• 2006

이동 Ad Hoc 네트워크(MANET)에서 많은 영역에 걸쳐 다양한 라우팅 프로토콜들이 제안되어 왔다. 다중전송률은 현재 많은 무선 랜 카드에 의해 지원되고 있고, 그 효과에 관한 라우팅 프로토콜 알고리즘들이 연구되고 있다. 다중전송률에서의 high-rate을 이용한 데이터 전송은 일정한 시간 내에 더 많은 데이터를 전송할 수 있기 때문에 높은 throughput을 기대 할 수 있다. 그러나 high-rate을 이용한 데이터 전송의 경우 전송이 가능한 거리가 짧아져 목적노드까지 도달하는 데에 더 많은 홉을 거쳐야 한다. 그로 인해 패킷을 전달하는데 걸리는 시간이 늘어나 전교 네트워크의 성능을 저하시킬 수도 있다. 본 논문에서는 노드들의 이동으로 인한 네트워크의 토폴로지 변화나 채널의 상태에 따라 어떤 전송 속도로 데이터를 전송할 것인가를 결정하기 위해 다중전송률을 고려한 위치 정보 기반의 라우팅 프로토콜을 제안한다.

• 산업공학
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• 제9권3호
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• pp.64-71
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• 1996

In the survivability and simplicity aspect, SONET Self-healing Ring(SHR) is one of the most important schemes for the high-speed telecommunication networks. Since the ring capacity requirement is defined by the largest STS-1 cross-section in the ring, load balancing is the key issue in the design of SONET SHR. Recently, most of the research on load balancing problem have been concentrated on the SONET single-ring case. However, in certain applications, multiple-ring configuration is necessary because of the geographical limitations or the need for extra bandwidth. In this paper, the load balancing problem for SONET dual-ring is considered by assuming symmetric inter-ring demands. We present a linear programming based formulation of the problem. Initial solution and improvement procedures are presented, which solves the routing and interconnection between the two rings for each demand. Computational experiments are performed on various size of networks with randomly generated demand sets. Results show that the proposed algorithm is excellent in both the solution quality and the computational time requirement. The average error bound of the solutions obtained is 0.26% of the optimum.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.113-121
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• 2019

Algorithms for geographical routing and location update attract the researchers' interests in wireless ad hoc networks. Even though many various schemes have been proposed, most of them cause scalability problem in small groups of nodes. To defeat this problem, flooding algorithm is widely utilized due to low complexity. However, there is no previous research work to evaluate flooding algorithm through implementation instead of simulation. In this paper, we present implementation of flooding algorithm on Raspberry Pi and performance evaluation results.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권6호
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• pp.521-528
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• 2008

라디오 통신 등의 전통적인 해상통신기술은 단문정보 교환만이 가능한 전송품질을 제공한다. 전송품질의 단점을 극복한 해사위성(Inmarsat) 등을 통한 무선 채널은 경제적 부담으로 접근이 어렵다. 따라서 바다에서 항해, 조업하는 선박들은 육상의 초고속 인터넷 서비스를 이용하지 못하고 있다. 본 논문에서 제안하는, 이 문제를 극복하는 새로운 기술에 핵심은 해상이동통신망을 단일 홉(Single Hop)에서 다중 홉(Multi Hop)으로 구성하는 것이다. 선박과 선박, 선박과 연안(항구)간의 망을 이동 애드 혹 네트워크(MANET) 모델로 해석하고 새로운 선박 애드 혹 네트워크(SANET) 모델을 설계하였다. 항구와 항로 같은 정적인 지리정보를 활용하면서 육지의 이동단말기와는 크게 차별화되는 움직이는 선박의 특성을 고려하면서 대응적으로(Reactive) 경로를 배정하는 부채꼴 탐색구역 경로배정 프로토콜(FSR)을 제안하였다. FSR(Fan-shaped Search Zone Routing)은 최단경로가 있을 수밖에 없는 지엽적 부채꼴 구역을 찾아내 획정하고 그 구역 안에서만 최단경로를 탐색하는 프로토콜이다. 기존의 지리 정보를 이용하는 대표적인 경로배정 프로토콜인 LAR과 성능을 비교하였다. 첫째, FSR은 LAR을 비롯한 다른 지리정보기반 경로배정 프로토콜과 달리 경로배정을 하기 위해 제어 패킷(Beaconing Packet)을 발생시키지 않아 통신채널 품질저하를 전혀 초래하지 않는다. 둘째, FSR은 경로탐색구역의 경계선의 일부분을 전송경로로 확보하기 때문에 경로탐색성공률을 100% 보장한 반면 LAR은 약 64%의 성공률을 보였다. 셋째, 경로가 탐색된 경우에 한하여 그 경로의 최적성을 상호 비교한 결과 FSR이 LAR의 약 97%이었다. 종합적으로는 FSR이 LAR보다 약 50%의 성능 개선 효과를 얻을 수 있었다.