• 한국통신학회논문지
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• 제32권10A호
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• pp.1004-1014
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• 2007

In sensor networks, it is crucial to reliably and energy-efficiently deliver sensed information from each source to a sink node. Specifically, in mobile sink (user) applications, due to the sink mobility, a stationary dissemination path may no longer be effective. The path will have to be continuously reconfigured according to the current location of the sink. Moreover, the dynamic optimal path from each source to the sink is required in order to reduce end-to-end delay and additional energy wastage. In this paper, an Adaptive Reversal Optimal path Tree (AROT) protocol is proposed. Information delivery from each source to a mobile sink can be easily achieved along the AROT without additional control overhead, because the AROT proactively performs adaptive sink mobility management. In addition, the dynamic path is optimal in terms of hop counts and the AROT can maintain a robust tree structure by quickly recovering the partitioned tree with minimum packet transmission. Finally, the simulation results demonstrate that the AROT is a considerably energy-efficient and robust protocol.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.257-264
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• 2012

본 논문에서는 링크 안정성 기반 방향성 안내 라우팅 프로토콜(RSDGR)을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 주요한 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 노드들의 이동성 정보를 이용하여 두 노드 간 링크 안정성과 멀티 홉 간의 루트 안정성을 정량적으로 계산하고, 소스노드와 목적지 노드 사이에서 가장 안정된 경로를 설정한다. 둘째, 소스노드와 목적지 노드 사이의 경로 안정성에 따라서 경로형성을 위한 방향성 안내 영역을 동적으로 설정하여 최적화한다. 셋째, 두 노드 간 링크 안정성과 멀티 홉 간의 경로 안정성을 정량적으로 계산하기 위한 이론적인 모델을 제시한다. 제안된 라우팅 프로토콜의 성능평가는 OPNET(Optimized Network Engineering Tool)을 이용한 시뮬레이션과 이론적인 분석을 통하여 이루어졌다. 성능평가 결과 경로 안정성에 따른 PDR은 시뮬레이션과 이론적인 분석에서 서로 비슷한 양상을 보였다. 또한 모바일 노드들의 이동속도가 빠를수록, 소스노드의 방향성 안내 영역의 크기는 작을수록 경로 안정성과 그에 따른 PDR은 감소하는 반면 Delay와 Control 오버헤드는 증가함을 확인할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권10호
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• pp.3439-3457
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• 2014

Clustering is an effective method for improving the performance of large scale mobile ad hoc networks. However, when the moving speed is very fast, the topology changes quickly, which leads to frequent cluster topology updates. The drastically increasing control overheads severely threaten the throughput of the network. SCBCS (Signal Characteristic Based Cluster Scheme) is proposed as a method to potentially reduce the control overheads caused by cluster formation and maintenance in aeronautical ad hoc networks. Each node periodically broadcasts Hello packets. The Hello packets can be replaced by data packets, which preserve bandwidth. The characteristics of the received packets, such as the Doppler shift and the power of two successive Hello packets, help to calculate the relative speed and direction of motion. Then, the link connection lifetime is estimated by the relative speed and direction of motion. In the clustering formation procedure, the node with the longest estimated link connection time to its one-hop neighbors is chosen as the cluster head. In the cluster maintenance procedure, re-affiliation and re-clustering schemes are designed to keep the clusters more stable. The re-clustering phenomenon is reduced by limiting the ripple effect. Simulations have shown that SCBCS prolongs the link connection lifetime and the cluster lifetime, which can reduce the topology update overheads in highly dynamic aeronautical ad hoc networks.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.772-776
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• 2004

This paper proposes an interference avoidance approach for Constraint-Based Routing (CBR) algorithm in the Multi-Protocol Label Switching (MPLS) network. The MPLS network itself has a capability of integrating among any layer-3 protocols and any layer-2 protocols of the OSI model. It is based on the label switching technology, which is fast and flexible switching technique using pre-defined Label Switching Paths (LSPs). The MPLS network is a solution for the Traffic Engineering(TE), Quality of Service (QoS), Virtual Private Network (VPN), and Constraint-Based Routing (CBR) issues. According to the MPLS CBR, routing performance requirements are capability for on-line routing, high network throughput, high network utilization, high network scalability, fast rerouting performance, low percentage of call-setup request blocking, and low calculation complexity. There are many previously proposed algorithms such as minimum hop (MH) algorithm, widest shortest path (WSP) algorithm, and minimum interference routing algorithm (MIRA). The MIRA algorithm is currently seemed to be the best solution for the MPLS routing problem in case of selecting a path with minimum interference level. It achieves lower call-setup request blocking, lower interference level, higher network utilization and higher network throughput. However, it suffers from routing calculation complexity which makes it difficult to real task implementation. In this paper, there are three objectives for routing algorithm design, which are minimizing interference levels with other source-destination node pairs, minimizing resource usage by selecting a minimum hop path first, and reducing calculation complexity. The proposed CBR algorithm is based on power factor calculation of total amount of possible path per link and the residual bandwidth in the network. A path with high power factor should be considered as minimum interference path and should be selected for path setup. With the proposed algorithm, all of the three objectives are attained and the approach of selection of a high power factor path could minimize interference level among all source-destination node pairs. The approach of selection of a shortest path from many equal power factor paths approach could minimize the usage of network resource. Then the network has higher resource reservation for future call-setup request. Moreover, the calculation of possible path per link (or interference level indicator) is run only whenever the network topology has been changed. Hence, this approach could reduce routing calculation complexity. The simulation results show that the proposed algorithm has good performance over high network utilization, low call-setup blocking percentage and low routing computation complexity.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권3호
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• pp.1377-1399
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• 2020

In search and rescue mission, micro aerial vehicles (MAVs) are typically used to capture image and video from an aerial perspective and transfer the data to the ground station. Because of the power limitation, a cluster of MAVs are required for a large search area, hence an ad-hoc wireless network must be maintained to transfer data more conveniently and fast. However, the unstable link and the intermittent connectivity between the MAVs caused by MAVs' movement may challenge the packet forwarding. This paper proposes a delay tolerant packet forwarding algorithm based on location estimation for MAV networks, called DTN_est algorithm. In the algorithm, ferrying MAVs are used to transmit data between MAVs and the ground station, and the locations of both searching MAVs and ferrying MAVs are estimated to compute the distances between the MAVs and destination. The MAV that is closest to the destination is selected greedy to forward packet. If a MAV cannot find the next hop MAV using the greedy strategy, the packets will be stored and re-forwarded once again in the next time slot. The experiment results show that the proposed DTN_est algorithm outperforms the typical DTN_geo algorithm in terms of packet delivery ratio and average routing hops.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권3호
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• pp.55-70
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• 2016

MANET(Mobile Ad-hoc Network) 환경에서 가장 중요시되는 것은 여러 장비간의 신뢰성 있는 통신이다. 이를 위해 다양한 멀티 홉 라우팅 프로토콜 연구가 진행되어 왔다. 하지만 기존의 Link State Routing 기법은 사용채널의 변화가 존재하는 CR(Cognitive Radio) 환경과 다수의 인터페이스를 사용하는 MIMC(Multi-Interface Multi-Channel) 환경에서 제어 메시지 오버헤드를 증가시키는 단점 및 노드가 이동할 때 안정적이지 않은 문제점이 있다. 본 논문은 Control Message Overhead를 감소시키기 위한 방안으로 On-demand Hello를 사용한 기법, Broadcast Interface의 최적화를 이용한 기법을 제시한다. 또한 노드가 이동할 때 안정적인 통신을 위한 방안으로 노드의 이동성을 고려한 MPR 선정기법, 위치정보를 활용한 빠른 경로 복구기법을 제시한다. 제시한 라우팅 프로토콜과 OPNET 기반의 시뮬레이터 결과는 관련 분야 연구에 비교 대상으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권6호
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• pp.539-546
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• 2008

본 논문에서는 다중-링크 서브넷(multi-link subnet) 문제를 해결하기 위하여 수정된 MANET 구조에 적합한 주소 자동 설정 및 경로 결정 기법을 제안한다. 먼저 다중-홉 무선 네트워크 환경에서 패킷의 중복 수신 문제없이 라우터 광고(Router Advertisement) 메시지를 전송할 수 있도록 하기 위한 Scope-Extended RA(Scope-Extended Router Advertisement) 메시지를 정의한다. 또한 MANET Prefix 옵션을 새로 정의함으로써 MANET 노드가 MANET 내에 있지 않은 호스트로 패킷을 전송하고자 할 때 바로 게이트웨이로 보낼 수 있게 한다. 이렇게 함으로써 반응형 라우팅 프로토콜에서 발생하는 경로 설정을 위한 제어 메시지의 브로드캐스트로 인한 성능 저하를 방지할 수 있다. 제안 기법의 성능을 NS-2 기반의 모의실험을 통하여 분석했으며, 시뮬레이션 결과에 의하면 제안 기법이 제어 메시지 오버헤드 측면에서 우월함을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9B호
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• pp.876-882
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• 2009

본 논문에서는 relay 기반 OFDMA 시스템에서 cell throughput 향상을 위한 Base Station (BS)과 Relay Station (RS)의 sub-cell 커버리지 조절 기법을 제안하였다. Relay 시스템에서는 BS-RS 링크에서 무선 자원을 추가로 소비하기 때문에, 이를 고려하지 않고 sub-cell 커버리지를 설정하면, 자원 사용량이 증가하여 throughput이 저하될 수 있기 때문에 자원 소모를 고려한 sub-cell 커버리지 설정이 필요하다. 이 때, 설정된 sub-cell 커버리지를 고정하여 운용할 수도 있지만, 트래픽 상황의 변화에 따라서 커버리지를 효과적으로 조절해주면, throughput 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 MS가 이동할 때에, 멀티홉 전송에 따른 relay link에서의 자원의 소모와 자원 재사용 정도를 함께 고려하여 sub-cell 커버리지를 조절하는 기법을 제안하고 분석하였다. 제안하는 커버리지 조절 기법에서는 BS와 RS로부터의 수신 SINR 값 비율로 threshold 값을 정하고 이를 이용하여 sub-cell 경계를 설정하였다. 그리고 트래픽의 변화에 따라 멀티홉에서의 자원의 소모와 자원 재사용을 고려한 effective transmitted bits per subchannel을 이용하여 sub-cell 경계를 적응적으로 조절하였다. 성능 분석을 위해 이 경우 cell throughput을 도출하였다. 제안하는 커버리지 조절 기법을 적용할 때, 고정하여 운용하는 경우에 비해, cell throughput이 향상되는 것을 확인하고, 정량적으로 분석하였다.