• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.527-530
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• 2010

무선 센서 네트워크는 제한적인 자원을 가지고 동작되는 작은 센서들로 구성되어 있다. 이러한 무선 센서노드들은 초기에 대량으로 랜덤하게 배치되어 스스로 클러스터를 구성하고, 각 클러스터 헤드 노드를 선출하여 정상적인 통신이 이루어져야 한다. 이러한 일련의 작업을 무선 센서노드 설치 시 관리자가 직접적으로 관여할 수 없기 때문에 자가 구성 라우팅 기능이 가능하여야 한다. 논문에서 제안하는 통신영역을 고려한 클러스터 헤드 노드 선출 알고리즘은 계층구조를 형성하는 무선센서 네트워크 환경에서 적용되며, 베이스 스테이션의 통신 영역을 계산하여 클러스터 헤드 노드를 선정하고 클러스터를 구성한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권1호
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• pp.1-19
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• 2015

With the recent popularity of smart terminals, the demand for high-data-rate transmission is growing rapidly, which brings a new challenge for the traditional cellular networks. Both device-to-device (D2D) communication and small cells are effective to improve the transmission efficiency of local communication. In this paper, we apply D2D communication into a small cell network system (SNets) and study about the optimization problem of resource allocation for D2D communication. The optimization problem includes system scheduling and resource allocation, which is exponentially complex and the optimal solution is infeasible to achieve. Therefore, in this paper, the optimization problem is decomposed into several smaller problems and a hierarchical scheme is proposed to obtain the solution. The proposed hierarchical scheme consists of three steps: D2D communication groups formation, the estimation of sub-channels needed by each D2D communication group and specific resource allocation. From numerical simulation results, we find that the proposed resource allocation scheme is effective in improving the spectral efficiency and reducing the outage probability of D2D communication.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권4A호
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• pp.351-357
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• 2007

Ad Hoc 네트워크를 연구한 많은 논문들은 확장성을 향상시키기 위해서 계층적 네트워크 구조를 사용하였다. 계층적 구조는 여러 개의 클러스터들로 구성되고 각 클러스터는 모든 클러스터들에 대하여 정보를 관리하는 클러스터헤드를 가진다. 클러스터헤드는 정확한 정보를 유지하기 위하여 그들끼리 정보를 교환할 필요가 있으며 이를 위하여 클러스터헤드가 이웃하는 다른 클러스터헤드들에게 정보를 보낼 수 있는 효율적인 메커니즘이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위한 알고리즘들은 대부분 클러스터헤드가 재전송할 브릿지들을 선정하거나 혹은 부가적인 메시지를 사용하여 재전송 브릿지를 선정하는 메커니즘을 사용하였다. 여기에 제안하는 DSP(Distributed Self-Pruning)알고리즘은 각 노드가 수신한 메시지를 재전송할 것인지에 대하여 독자적으로 판단을 한다. 두 개의 클러스터기반 라우팅 프로토콜에 제안한 알고리즘을 적용함으로써 알고리즘의 적합성을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.125-135
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• 2010

최근 지구 온난화가 가속화됨에 따라 고도화된 IT를 활용하여 환경을 보전하고자 RFID/USN을 활용한 Green IT에 관심이 집중되고 있다. 본 논문에서는 지하주차장과 같은 공동시설에서 불필요하게 낭비되는 전기에너지를 줄이고자 유비쿼터스 센서 네트워크 기반 지하주차장 조명제어시스템을 구현하였다. 지하주차장 조명제어시스템은 차량의 진출입을 감지하기 위한 교차로노드와 조명등을 제어하기 위한 조명노드로 구성된다. 지하주차장과 같은 특수한 환경에 적합한 계층적 클러스터 기반 라우팅 프로토콜, 계층적 주소할당 기법, 확률적 필터링 기법을 개발하여 적용하였다. 지하주차장 조명제어시스템을 구현하여 전기에너지 절감율을 실험한 결과 약 61.7% 절감됨을 확인할 수 있었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권3호
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• pp.153-166
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• 2013

A hierarchical time division multiple access (HTDMA) medium access control (MAC) protocol is proposed for clustered mobile underwater acoustic networks. HTDMA consists of two TDMA scheduling protocols (i.e., TDMA1 and TDMA2) in order to accommodate mobile underwater nodes (UNs). TDMA1 is executed among surface stations (e.g., buoys) using terrestrial wireless communication in order to share mobility information obtained from UNs which move cluster to cluster. TDMA2 is executed among UNs, which send data to their surface station as a cluster head in one cluster. By sharing mobility information, a surface station can instantaneously determine the number of time slots in a TDMA2 frame up to as many as the number of UNs which is currently residing in its cluster. This can enhance delay and channel utilization performance by avoiding the occurrence of idle time slots. We analytically investigate the delay of HTDMA, and compare it with that of wellknown contention-free and contention-based MAC protocols, which are TDMA and Slotted-ALOHA, respectively. It is shown that HTDMA remarkably decreases delay, compared with TDMA and Slotted-ALOHA.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권3호
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• pp.248-260
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• 2009

To connect a mobile ad hoc network (MANET) with an IP network and to carryout communication, ad hoc network node needs to be configured with unique IP adress. Dynamic host configuration protocol (DHCP) server autoconfigure nodes in wired networks. However, this cannot be applied to ad hoc network without introducing some changes in auto configuration mechanism, due to intrinsic properties (i.e., multi-hop, dynamic, and distributed nature) of the network. In this paper, we propose a scalable autoconfiguration scheme for MANETs with hierarchical topology consisting of leader and member nodes, by considering the global Internet connectivity with minimum overhead. In our proposed scheme, a joining node selects one of the pre-configured nodes for its duplicate address detection (DAD) operation. We reduce overhead and make our scheme scalable by eliminating the broadcast of DAD messages in the network. We also propose the group leader election algorithm, which takes into account the resources, density, and position information of a node to select a new leader. Our simulation results show that our proposed scheme is effective to reduce the overhead and is scalable. Also, it is shown that the proposed scheme provides an efficient method to heal the network after partitioning and merging by enhancing the role of bordering nodes in the group.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1113-1119
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• 2008

Zigbee 기반의 센서 네트워크를 IP 기반으로 대체하기 위한 IP-USN에서는 라우팅과 센서 노드에 대한 주소 배정 기법이 주요 핵심이다. 그러나, 기존의 계층적 라우팅은 End 노드를 고려하지 않아 라우팅시 모든 경로를 탐색해야 하는 단점이 있으며, End 노드 기반의 라우팅은 단순 경로 탐색만 지원하여 유동적인 센서 네트워크 환경을 충족하지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 기존 방법들의 장점만을 가진 ComHRP(Complement HRP)를 제안하고, 이에 따른 주소 배정 기법과 검색 방법을 제안한다. ComHRP는 센서 네트워크의 구성을 단순화하고, 네트워크 복잡도를 낮추는 효과를 지닌다. 또한, 예측 불가능한 유비쿼터스 센서 네트워크의 특성에 따른 네트워크 재구성을 효율적으로 처리할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권5호
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• pp.2243-2257
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• 2019

A heterogeneous cellular network (HCN) is useful to increase the spectral and energy efficiency of wireless networks and to reduce the traffic load from the macro cell. The performance of the secondary user equipment (SUE) is affected by interference from the eNodeB (eNB) in a macro cell. To decrease the interference between the macro cell and the small cell, allocating resources properly is essential to an HCN. This study considers the scenario of a software-defined heterogeneous cellular network and performs the resource allocation process. First, we show the system model of HCN and formulate the optimization problem. The optimization problem is a complex process including power and frequency resource allocation, which imposes an extremely high complexity to the HCN. Therefore, a hierarchical resource allocation scheme is proposed, which including subchannel selection and a particle swarm optimization (PSO)-based power allocation algorithm. Simulation results show that the proposed hierarchical scheme is effective in improving the system capacity and energy efficiency.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권11호
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• pp.3638-3657
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• 2022

In urban vehicular edge computing (VEC) environments, one edge server always serves many task requests in its coverage which results in the resource-constrained problem. To resolve the problem and improve system utilization, we first design a general hierarchical resource management framework based on typical VEC network structures. Following the framework, a specific interacting protocol is also designed for our decision algorithm. Secondly, a greedy bidding-based multi-hop task scheduling decision algorithm is proposed to realize effective task scheduling in resource-constrained VEC environments. In this algorithm, the goal of maximizing system utility is modeled as an optimization problem with the constraints of task deadlines and available computing resources. Then, an auction mechanism named greedy bidding is used to match task requests to edge servers in the case of multiple hops to maximize the system utility. Simulation results show that our proposal can maximize the number of tasks served in resource constrained VEC networks and improve the system utility.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권12A호
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• pp.964-974
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• 2003

계층적 이동 IPv6는 MAP(Mobility Anchor Point)을 통해 이동 IPv6를 계층적으로 확장시킨 개념의 마이크로 망 지원의 프로토콜로 이동 IPv6에 비해 빠른 이동성과 이동 노드의 데이터 전송 지연을 줄여주지만 네트워크망에서 동작하는 활동상태 노드와 비활동상태 노드를 구분하여 망의 부하와 노드의 전력낭비 문제를 해결해 주는 페이징 기법이 적용되어 있지 않기 때문에 본 논문에서는 계층적 이동 IPv6에 페이징을 적용하는 방법 제안하였다. 기존 IPv6에서 사용되는 패킷 해더의 목적지 옵션과 제어 메시지의 확장을 통해서 계층적 이동 IPv6에 페이징을 적용하였으며 비활동 상태의 이동 노드를 찾는 알고리즘으로 최종 지역 알고리즘을 사용하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 방법은 기존의 페이징이 적용되지 않은 계층적 이동 IPv6보다 비활동 상태인 이동 노드의 핸드오프 시 불필요한 바인딩 업데이트 메시지를 제거함으로써 이동 IPv6 전체 망의 트래픽을 줄일 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 페이징 영역의 크기가 클수록 마이크로 망의 바이딩 업데이트 메시지가 더욱 감소하여 망의 신호 트래픽이 감소함도 알 수 있었다.