• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3496-3514
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• 2015

One of the challenging tasks in Mobile Ad hoc Network is to discover precise optimal routing solution due to the infrastructure-less dynamic behavior of wireless mobile nodes. Ant Colony Optimization, a swarm Intelligence technique, inspired by the foraging behaviour of ants in colonies was used in the past research works to compute the optimal path. In this paper, we propose a Recurrent Ant Colony Optimization (RECACO) that executes the actual Ant Colony Optimization iteratively based on recurrent value in order to obtain an optimal path convergence. Each iteration involves three steps: Pheromone tracking, Pheromone renewal and Node selection based on the residual energy in the mobile nodes. The novelty of our approach is the inclusion of new pheromone updating strategy in both online step-by-step pheromone renewal mode and online delayed pheromone renewal mode with the use of newly proposed metric named ELD (Energy Load Delay) based on energy, Load balancing and end-to-end delay metrics to measure the performance. RECACO is implemented using network simulator NS2.34. The implementation results show that the proposed algorithm outperforms the existing algorithms like AODV, ACO, LBE-ARAMA in terms of Energy, Delay, Packet Delivery Ratio and Network life time.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권1호
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• pp.47-56
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• 2009

We investigate the connectivity of fading wireless ad-hoc networks with a pair of novel connectivity metrics. Our first metric looks at the problem of connectivity relying on the outage capacity of MIMO channels. Our second metric relies on a probabilistic treatment of the symbol error rates for such channels. We relate both capacity and symbol error rates to the characteristics of the underlying communication system such as antenna configuration, modulation, coding, and signal strength measured in terms of signal-to-interference-noise-ratio. For each metric of connectivity, we also provide a simplified treatment in the case of ergodic fading channels. In each case, we assume a pair of nodes are connected if their bi-directional measure of connectivity is better than a given threshold. Our analysis relies on the central limit theorem to approximate the distribution of the combined undesired signal affecting each link of an ad-hoc network as Gaussian. Supported by our simulation results, our analysis shows that (1) a measure of connectivity purely based on signal strength is not capable of accurately capturing the connectivity phenomenon, and (2) employing multiple antenna mobile nodes improves the connectivity of fading ad-hoc networks.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.581-588
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• 2005

무선 네트워크 및 이동단말기의 성능이 급속도로 발전하고 있으며, Mobile IP나 ad-hoc 기술 같은 이동성을 관리하는 기술들도 개발됨에 따라 언제 어디서든 혹은 이동 중에도 분산 컴퓨팅 같은 작업을 수행하는 요구가 크게 증가하고 있다. 이러한 무선 네트워크 환경에서 안정적인 분산 어플리케이션 수행을 위해서 모바일 그리드시스템에 대한 연구를 수행하였으며, 모바일 그리드는 자원 공유를 가능하게 하는 새로운 방식으로 센서나 모바일 단말기 혹은 무선의 다른 이동 장비들을 포함한 유선의 자원을 공유하는 방식이다. 본 논문에서는 모바일 네트워크 환경에서 그리드 서비스를 제공할 수 있도록 모바일 그리드 시스템의 구체적인 설계 및 구현을 수행하였다. 또한 실제 구현된 환경에서 응용 프로그램을 수행하여 모바일 그리드 시스템의 성능평가를 수행하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.25-31
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• 2006

모바일 노드의 급성장과 무선 통신 기술의 향상에 따라 기존 기반시설과 무관하게 모바일 노드들만의 네트워크 형성이 가능해졌다. 이를 애드 혹 네트워크라 하며 모바일 노드들의 이동에 의한 연결 단절이 잦은 네트워크의 특성상 활성 연결에 대한 신뢰성을 향상할 필요성이 대두되었다. 이에 애드 혹 네트워크에서 단절 예측 기술을 도입하여 연결 신뢰성을 향상시켜 안전하게 데이터를 전송할 수 있는 라우팅 프로토콜을 제안하고, 모의실험을 통해 그 성능을 분석한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권8호
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• pp.25-34
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• 2006

본 논문에서는 중첩된 모바일 에드혹 네트워크들로 구성된 IPv6기반 멀티홈드된 이동형 네트워크 아키텍쳐로서 DynaMoNET을 제안한다. 각 모바일 에드혹 네트워크는 무선 개인영역 네트워크를 통해서 동적으로 구성된다. 고정된 모바일 라우터 대신에 각 에드혹 네트워크는 DynaMoNET 내에서 루트 모바일 라우터로서 동작할 수 있는 모바일 라우터를 보유하며 루트 모바일 라우터는 전체 이동형 네트워크를 위하여 외부 인터넷과의 안정적인 연결성을 제공한다. 본 논문은 멀티홈드 이동형 네트워크를 위한 새로운 핸드오버 프로토콜, 다중 판단요소를 고려한 망 전환 판단 알고리즘, 토큰 기반의 루트 모바일 라우터 선출 알고리즘, 고속 모바일 라우터 경로 탐색 알고리즘 및 안정적인 인터넷 접속을 지원하는 통신 장애 회피 메카니즘 등을 포함한다. 마지막으로 모바일 라우터의 시스템 아키텍쳐를 자세히 소개한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권5호
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• pp.155-162
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• 2014

본 논문에서는 MANET 환경에서 2-level 트리기반 클러스터링 라우팅 알고리즘을 제안한다. 이를 통해 네트워크에 속해 있는 무선 노드들의 생존시간을 증가시키고 네트워크 데이터 전송률을 향상시키는 것이 주요 목표이다. 무선 네트워크의 기본 특성인, 무선 자원과 배터리 상의 제약으로 인해 클러스터 형성과 유지 및 관리기법은 네트워크의 안정성을 향상시키기 위해서는 필수적이다. 그러나 애드 혹 네트워크 환경의 클러스터링 기법에서 클러스터 헤드는 호스트의 기능을 수행함과 동시에 라우팅 기능을 담당하는 라우터의 역할까지 수행한다. 따라서 클러스터 헤드의 에너지 고갈이나 부재는 클러스터를 붕괴시키고, 전체 네트워크의 통신을 어렵게 하며, 나아가서는 네트워크의 수명을 단축시킨다. 결국 클러스터 헤드의 효율적인 관리는 전반적인 네트워크의 성능을 결정짓는 핵심이라고 볼 수 있다. 때문에 본 제안 기법은 클러스터 헤드와 이웃 노드들의 유지 및 효율적인 관리를 통해 전체적인 네트워크의 생존시간과 Throughput을 향상시키고자 하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 MANET 환경에서 기존 LS2RP기법에 비해 Qos측면에서 평균 17%의 성능 향상이 이루어짐을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10B호
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• pp.865-875
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• 2008

본 논문에서는 전장 환경에서 전투원이나 전투 장비들이 흩어져서 작전을 수행하며 정찰 자료나 작전 자료를 공유해야 하는 환경을 지원하기 위한 신뢰성 있는 멀티캐스트 프로토콜을 제안한다 제안하는 기법은 크게 두 단계로 구성되어 있다. 첫 단계는 Gossip-based Ad hoc Routing 방법을 활용하되 인접 노드들의 밀도에 따른 환경 적응적 확률적 분산 단계이다. 두 번째 단계는, 그룹 멤버 노드 간에 비트맵을 활용한 수신 상태 요약 정보를 주고받아 그룹 멤버 노드 간의 협력을 통해 유실된 데이터를 복구하는 단계이다. 시뮬레이션을 통해 기존의 이동 애드 혹 네트워크 환경을 대상으로 한 신뢰성 지원 연구 기법과 본 논문에서 제안하는 기법의 성능을 비교 분석한다. 제안하는 기법은 단말의 이동 환경에서도 높은 패킷 전달율을 보이며, 기존에 제시된 방법에 비해 그룹 멤버가 아닌 노드에게 요구하는 처리 부담이 크게 낮다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권4호
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• pp.441-450
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• 2016

무선 멀티 홉 통신은 지상 무인로봇체계 네트워크를 효율적으로 운용하기 위해 필수적인 기술이다. MANET과 같은 멀티 홉 네트워크를 위해서 기존에 많은 라우팅 프로토콜들이 연구 개발되어왔다. 하지만, 아직 지상 무인로봇체계와 같이 특수한 환경에 적합한 라우팅 프로토콜에 관한 추가적인 연구가 필요하다. 본 논문에서는 지상 무인로봇체계 시스템의 주요 기능 중 하나인 멀티 홉 통신을 지원하기 위한 매개 중심도를 기반으로 한 위치기반 라우팅(BCGR)을 제안한다. BCGR은 확장 자아 매개 중심도와 노드의 이동성, 위치 정보의 오차를 활용하는 라우팅 기법이다. BCGR의 성능을 검증하기 위해 ns-3 시뮬레이션을 활용한 실험을 수행하였고, 그 결과 AODV, GPSR과 같은 기존 라우팅 기법보다 신뢰성, 처리량, 지연 시간의 측면에서 더 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권4호
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• pp.37-46
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• 2011

시간동기화는 모바일 통신 시스템에서 중요한 역할을 한다. 특히, 통신 개체들 사이에 정확한 시분할 기법이 요구될 때, 네트워크 성능에 영향을 미치는 중요한 요소가 될 수 있다. 본 논문에서는 무선 모바일 애드 혹 네트워크를 위한 새로운 시간 동기화 알고리즘을 제시한다. 본 논문의 주요 목적은 레퍼런스 브로드캐스팅에서 발견된 장점을 활용하여 시간 동기화 패킷의 충돌을 줄이는데 있다. 또한 시간 동기화에 대한 수렴시간을 보장하기 위해 정교한 클럭 갱신 기법을 사용한다. 새롭게 제안한 시간 동기화 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 모바일 애드 혹 네트워크에 대한 다양한 시나리오를 구성하고 이를 OPNET으로 구현하여 실험하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 제안한 기법이 시간 동기화의 정확성과 수렴 시간 등의 측면에서 기존의 TSF 방식보다 좋은 성능을 나타내었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권6호
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• pp.809-816
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• 2005

MANET(mobile ad hoc network)은 BcN(broadband convergence network)의 액세스 망 중의 하나가 될 수 있으며 이를 통해 접속되는 사용자 노드는 코어망에 멀티홉으로 접속되am로 기존과 다른 새로운 주소 자동 설정 기능이 요구된다. 이에 관련하여 기존 유선 BcN 기반 자동 주소 설정 방식에서 단말의 이동성을 감안한 독립형 MANET의 자동 주소 할당 방식들이 제안되었으나 내부 BcN 망과 연결되는 형태의 액세스 망으로서의 MANET에 관한 주소 설정 방식은 고려되지 않고 있다. 본 논문에서는 뚜선 노드들이 BcN 게이트웨이를 통해 BcN 코어망에 접속할 수 있는 하이브리드 MANET 환경에서의 전역 주소의 할당 기능이 포함된 새로운 자동 주소 할당 방식을 제안하였다. 제안된 방법은 기존 IPv6 NDP(neighbor discovery protocol) 메시지 및 추가 확장을 통해 전역 주소에 사용되는 프리픽스 정보를 모든 모바일 노드들에게 전달할 수 있도록 했으며, 메시지 브로드캐스팅을 사용하지 않음으로써 네트워크 성능에 주는 영향을 최소화하였다.