Kim, Jaebeom;Kim, Dabin;Lim, Keun-Woo;Ko, Young-Bae;Lee, Sang-Youm
Journal of Communications and Networks
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제14권6호
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pp.629-639
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2012
A challenge faced by smart grid systems is providing highly reliable transmissions to better serve different types of electrical applications and improve the energy efficiency of the system. Although wireless networking technologies can provide high-speed and cost-effective solutions, their performance may be impaired by various factors that affect the reliability of smart grid networks. Here, we first suggest the use of IEEE 802.11s-based wireless LAN mesh networks as high-speed wireless backbone networks for smart grid infrastructure to provide high scalability and flexibility while ensuring low installation and management costs. Thereafter, we analyze some vital problems of the IEEE 802.11s default routing protocol (named hybrid wireless mesh protocol; HWMP) from the perspective of transfer reliability, and propose appropriate solutions with a new routing method called HWMP-reliability enhancement to improve the routing reliability of 802.11s-based smart grid mesh networking. A simulation study using ns-3 was conducted to demonstrate the superiority of the proposed schemes.
자동배치/배선 시스템의 배선영역 모델링 방법은 그리드와 논 그리드 방식을 사용하고 있다. 그리드 방식은 PCB상에 전기적, 물리적 요소들이 적다할지라도 보드와 그리드의 크기에 제약을 받기 때문에 메모리가 많아지게 되어 자동배치/배선 속도를 감소시키는 단점을 가지고 있다. 논 그리드 방식인 형상기반 방식은 영역처리 방식을 사용하므로 형상들을 메모리에 각각의 객체로서 존재시키며, 이들 객체는 고유의 데이터 크기를 갖기 때문에 메모리가 상당히 적게 소요된다. 그러므로 본 논문에서는 단일 원점에서 여러 목적지에 가장 빠르게 도달 할 수 있는 최단 경로 문제를 해결하는 경매 알고리즘을 적용하여 형상기반 방식에 의하여 메모리 낭비 없이 빠른 속도로 자동배치/배선할 수 있는 PCB 자동배치/배선 시스템을 개발하였다. 또한 본 시스템은 이와 같은 방식을 이용하여 PC에서 사용할 수 있도록 IBM Pentium 컴퓨터의 Windows 환경에서 Visual C++언어로 개발하였다.
This paper proposes a routing model based on the HVHD for four-layer routing problems. Differing from the HVHV and HVHH models, the proposed HVHD model permits diagonal routing on the fourth laye rwith a grid of 45.deg., 90.deg. and 135.deg. directions. The developed algorithm which uses a channel-graph including weights routes a layer using diagonal model and the othe rthree layers using HVH model. Applications to several benchmark examples verify that approximately 10~25 percent reduction of channel density can be achieved compared to the conventional four-layer channel routing algorithms.
In this paper, we present a gridless router for MCMs. Instead of the commonly employed grid a set of comer stitched tiles are used as a routing framework. The router routes variablewidth pins with wires of any width. It also a allows arbitrary location of terminals, wires, and vias. It performs faster than most grid-based MCM routers and produces the routing results which are comparable to their achievements.
본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 센서 노드들의 물리적 위치정보를 기반으로 라우팅 경로를 설정하기 위한 LIGR (Location Information-based Gradient Routing) 알고리즘을 제안한다. LIGR 알고리즘은 물리적 위치정보를 이용하여 소스 노드와 싱크 노드를 잇는 직선의 기울기를 통해 전송 방향과 탐색 범위를 결정함으로써 불필요한 데이터 전송과 경로 탐색 시간 및 전파 지연 시간을 감소시킨다. 또한 포워딩 노드 선택 시 배터리 부족 노드는 2순위 또는 3순위의 우선순위를 갖도록 하여 우선적으로 선택하지 않도록 함으로써 에너지 부족 노드가 네트워크상에서 라우터로서의 기능 수행보다는 데이터 수집을 위한 호스트로서의 기능을 수행하도록 하였다. LGR (Logical Grid Routing) 프로토콜에 비하여 LIGR 알고리즘은 평균 수신율, 평균 지연시간, 평균 잔여 에너지 및 네트워크 처리율에서 개선된 성능을 보였다.
스마트그리드 기술은 기존의 전력망 관리와 제어를 위해 ICT (Information and Communications Technologies)를 이용하여 전력 공급자와 소비자 간에 양방향으로 실시간 전력 정보의 교환을 통하여 에너지 효율을 극대화시키는 것을 목적으로 하고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11s STDMA (Spatial Time Division Multiple Access) 기반의 다중 채널 스마트그리드의 NAN (Neighborhood Area Network) 네트워크에서 수리적 모델링에 기반한 계층 교차적 설계 기법을 이용하는 "JRS-MS" (Joint Routing and Scheduling for Multi-channel SmartGrid) 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 다중 채널 스마트그리드 NAN 네트워크의 각 데이터 링크에서 데이터 전송량을 적절히 조절하고 동시에 플로우들 간에 간섭이 적은 고속 경로의 탐색을 수행한다. 이를 통하여 각 플로우들의 네트워크 이용률을 높여 전송률을 향상시킨다. 제안 알고리즘과 기존 제안 알고리즘인 JRS-SG (Jointly Routing and Scheduling for SmartGrid) 알고리즘 과의 비교 성능 분석을 통하여 JRS-MS 알고리즘이 다중 홉 NAN 무선 메쉬 네트워크를 경유하는 플로우들의 수가 늘어날 때 주어진 대역폭 자원을 최대로 활용하여 전송 성능을 향상 시킬 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 다중칩 모듈 설계를 위한 gridless 배선 방법을 제안한다. 제안하는 배선 방법에서는 배선상태를 표현하기 위해 배선격자 (grid) 대신 corner stitching 자료구조를 사용함으로써 핀들의 위치 제한을 없애고, 네트의 특성에 맞는 와이어 폭을 선택할 수 있다. 또한 비아보다 그 폭이 작은 와이어들로 인해 남는 공간을 다른 네트의 배선에 이용하여 배선영역을 최대한 낭비 없이 이용한다. 배선격자를 사용하지 않는 배선방법은 배선격자를 기반으로 하는 배선 방법에 배해 복잡하고 어렵다. 더구나 다중칩 모듈과 같이 배선 영역이 크고 배선층의 갯수가 많은 배선 문제일 경우 배선 속도는 배선 가능성을 결정하는 중요한 요소가 된다. 그러나 제안하는 배선 방법은 빠른 속도가 증명된 SEGRA의 배선 알고리즘과 효율적인 자료구조의 특성을 적절히 이용함으로써 배선격자를 기반으로 하는 배선 방법 보다 빠른 속도와 그리 떨어지지 않는 배선 결과를 보인다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제6권7호
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pp.1735-1755
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2012
Wireless sensor networks (WSNs) are becoming increasingly attractive for a variety of applications and have become a hot research area. Routing is a key technology in WSNs and can be coarsely divided into two categories: flat routing and hierarchical routing. In a flat topology, all nodes perform the same task and have the same functionality in the network. In contrast, nodes in a hierarchical topology perform different tasks in WSNs and are typically organized into lots of clusters according to specific requirements or metrics. Owing to a variety of advantages, clustering routing protocols are becoming an active branch of routing technology in WSNs. In this paper, we present an overview on clustering routing algorithms for WSNs with focus on differentiating them according to diverse cluster shapes. We outline the main advantages of clustering and discuss the classification of clustering routing protocols in WSNs. In particular, we systematically analyze the typical clustering routing protocols in WSNs and compare the different approaches based on various metrics. Finally, we conclude the paper with some open questions.
본 논문에서는 스마트그리드 환경에서 적용되고 있는 ZigBee 무선 통신 환경의 주소 지정 방식과 라우팅 알고리즘의 성능을 향상시키기 위한 새로운 위치 기반 좌표 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 기존 kip 알고리즘을 이용한 분산 주소 할당 기법의 낭비되는 주소공간의 문제를 해결하기 위해 (x,y,z) 3개의 좌표 축을 제안하여 16bit 주소공간을 분할하여 사용한다. 그러나 좌표 라우팅은 채널 상태를 고려하지 않는다. 채널 상태를 고려하지 않는다면, 라우팅 테이블이 업데이트 될 때 채널 상태가 좋지 않은 노드가 테이블에 업데이트 되어 릴레이 노드로 선택 되어질 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 위치 기반 라우팅에서 채널 상태를 고려함으로 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하고 소비되는 에너지를 최소화 할 수 있는 위치 기반 좌표 라우팅 알고리즘 라우팅 방법을 제시하였다. 그리고 제안한 알고리즘의 평균멀티홉수, 부하에 대한 패킷전달률, 지연시간, 에너지 소비를 ZigBee 위치 기반 라우팅의 안전 영역과 전이 영역에 대해 비교하였다. 성능 평가 결과 각 항목에 대해 각각 성능 향상을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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