• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
• /
• pp.129-132
• /
• 2019

본 논문은 IoT 제품에서 사용하는 데이터 통신망 중 LoRaWAN Gateway의 Back-haul 사용료 절감 및 통신 커버리지를 확장하기 위해 기존 Single-hop 방식에서 Multi-hop 기반의 네트워크로 설계를 위한 연구 내용 다룬다. 본 본문은 기존 Single-hop 방식으로 구현된 LoRaWAN의 통신방식을 분석하여 Multi-hop 네트워크를 어떻게 설계할 것인지 그리고 LoRaWAN 표준안을 분석하여 Multi-hop 네트워크 설계할 때 반영해야 하는 사안들을 무엇이 있는지 언급할 것이다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제8권3호
• /
• pp.471-482
• /
• 2012

For disaster exploration and surveillance application, this paper aims to present a novel application of a multi-robot agent based on WSN and to evaluate a multi-hop communication caused by the robotics correspondingly, which are used in the uncertain and unknown subterranean tunnel. A Primary-Scout Multi-Robot System (PS-MRS) was proposed. A chain topology in a subterranean environment was implemented using a trimmed ZigBee2006 protocol stack to build the multi-hop communication network. The ZigBee IC-CC2530 modular circuit was adapted by mounting it on the PS-MRS. A physical experiment based on the strategy of PS-MRS was used in this paper to evaluate the efficiency of multi-hop communication and to realize the delivery of data packets in an unknown and uncertain underground laboratory environment.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제24권11호
• /
• pp.1550-1553
• /
• 2020

In this paper, we maximize the lifetime of a multi-hop path through a cooperative wireless energy sharing scheme between constituent nodes in a wireless multi-hop communication. Considering a bidirectional multi-hop communication environment, we present an optimization problem to maximize path lifetime by adjusting the amount of energy each node needs to share with its neighboring nodes. On the basis of solidarity property, i.e., the lifetime of the multi-hop path is maximized when the lifetimes of all nodes are the same, we convert the considered optimization problem into a linear programming problem and solve it easily. Simulation result shows that the proposed two-way wireless energy sharing method maximizes the path lifetime of multi-hop communications and approximately doubles the path lifetime compared with the one-way energy sharing method.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제6권5_6호
• /
• pp.481-504
• /
• 2010

Wireless smart sensor networks (WSSNs) have been proposed by a number of researchers to evaluate the current condition of civil infrastructure, offering improved understanding of dynamic response through dense instrumentation. As focus moves from laboratory testing to full-scale implementation, the need for multi-hop communication to address issues associated with the large size of civil infrastructure and their limited radio power has become apparent. Multi-hop communication protocols allow sensors to cooperate to reliably deliver data between nodes outside of direct communication range. However, application specific requirements, such as high sampling rates, vast amounts of data to be collected, precise internodal synchronization, and reliable communication, are quite challenging to achieve with generic multi-hop communication protocols. This paper proposes two complementary reliable multi-hop communication solutions for monitoring of civil infrastructure. In the first approach, termed herein General Purpose Multi-hop (GPMH), the wide variety of communication patterns involved in structural health monitoring, particularly in decentralized implementations, are acknowledged to develop a flexible and adaptable any-to-any communication protocol. In the second approach, termed herein Single-Sink Multi-hop (SSMH), an efficient many-to-one protocol utilizing all available RF channels is designed to minimize the time required to collect the large amounts of data generated by dense arrays of sensor nodes. Both protocols adopt the Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV) routing protocol, which provides any-to-any routing and multi-cast capability, and supports a broad range of communication patterns. The proposed implementations refine the routing metric by considering the stability of links, exclude functionality unnecessary in mostly-static WSSNs, and integrate a reliable communication layer with the AODV protocol. These customizations have resulted in robust realizations of multi-hop reliable communication that meet the demands of structural health monitoring.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.111-116
• /
• 2012

차량통신은 정보통신기술과 차량 및 도로 기술을 결합한 대표적인 융합기술중 하나이다. 일반적으로 차량통신은 WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments)라 일컫어지는 IEEE 802.11p 표준을 채택하고 있다. 본 논문에서는 차량-노변기지국간 통신 및 차량간 통신을 지원하는 IEEE 802.11p 기반 통신시스템의 멀티홉 전송방식에 대해 알아본다. 먼저 IEEE 802.11p 기반 통신시스템의 성능에 대해 간단히 살펴본 후 브로드캐스팅과 유니캐스팅의 멀티홉 전송 방식에 대해 소개한다. 제안된 방식의 성능은 실제 시스템을 구현한 후 실험을 통한 결과를 통해 알아본다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권12호
• /
• pp.4967-4986
• /
• 2015

Multi-hop relaying communications have great potentials in improving transmission performance by deploying relay nodes. The benefit is critically dependent on the accuracy of the channel state information (CSI) of all the transmitting links. However, the CSI has to be estimated. In this paper, we investigate the channel estimation problem in one-way multi-hop MIMO amplify-and-forward (AF) relay system, where both the two-hop and three-hop communication link exist. Traditional point-to-point MIMO channel estimation methods will result in error propagation in estimating relay links, and separately tackling the channel estimation issue of each link will lose the gain as part of channel matrices involved in multiple communication links. In order to exploit all the available gains, we develop a novel channel estimation model by structuring different communication links using the PARAFAC and PARATUCK2 tensor analysis. Furthermore, a two-stage fitting algorithm is derived to estimate all the channel matrices involved in the communication process. In particular, essential uniqueness is further discussed. Simulation results demonstrate the advantage and effectiveness of the proposed channel estimator.

• 한국ITS학회 논문지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.53-64
• /
• 2009

차량간 통신은 노변기지국(RSE)을 통하지 않고 차량탑재장치(OBE)간에 정보를 전달하는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 차량간 통신네트워크는 차량의 높은 이동 속도로 인하여 토폴로지의 변화가 심하기 때문에 기존 애드혹 라우팅을 적용하기 어렵다. MMFP(Multi-hop MAC Forwarding)는 경로설정 과정과 위치정보를 사용하지 않고 목적지 노드의 도달 가능 정보를 사용하여 패킷을 전송하는 멀티 홉 유니 캐스트 포워팅 프로토콜이다. 그러나 공공 안전 서비스에서 차량간 통신을 통해 제공 될 수 있는 차량 충돌, 장애물, 안개 등에 대한 정보는 특정 운전자가 아닌 다수의 운전자에게 유용한 정보이기 때문에 유니캐스트보다 브로드캐스트로 전달하는 것이 효율적이다. 플러딩은 가장 단순한 형태의 멀티 홉 브로드 캐스트 방식으로 너무 많은 중복 패킷을 생성하여 패킷성공률 감소, 전송 지연 증가 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 MMFP를 확장하여 차량간 통신 환경에서 멀티 홉 브로드캐스트 통신을 지원하는 두 가지 프로토콜을 제안한다. UMHB(Unreliable Multi-Hop Broadcast)는 일부 노드에게만 포워딩 의무를 부여하는 MMFP의 전송 방식을 기반으로 포워딩 노드의 수를 제한함으로써 플러딩의 중복 패킷 문제를 해결하나 신뢰성이 감소하는 문제가 있다. RMHB(Reliable Multi-Hop Broadcast)는 화인 응답과 재전송을 통해 UMHB의 비신뢰성 문제를 해결하나 전송 지연이 다소 증가한다. 그러나 RMHB의 지연 시간 증가는 충돌 방지 응용에는 문제가 되지 않음을 실험 결과를 분석하여 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권9호
• /
• pp.3276-3292
• /
• 2015

Relay-assisted D2D communication extends the communication range of the D2D pairs and helps users to form D2D pairs effectively. However, due to the introduction of the multi-hop relaying, the D2D communication has to occupy extra transmission time, which may decrease the efficiency of the communication system. In this paper, we propose a scheme to make node receive D2D signal and BS signal at overlapping time to improve the spectrum efficiency according to ZigZag decoding and successive-interference-cancellation (SIC). In this way, more data can be delivered during the same duration, thus the network throughput can be further improved. Numerical results verify the performance improvement of the proposed scheme when compared with a baseline scheme. Moreover, we expand the proposed scheme from one-hop relay scenario to multi-hop relay scenario.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1679-1685
• /
• 2022

본 논문에서는 무선전력 통신 네트워크에서 소스에서 목적지 노드까지 종단간 데이터 전송률을 최대화하기 위한 최적의 멀티홉 전송 방식을 제안한다. 에너지 하베스팅을 하면서 멀티홉 전송을 위한 프레임 구조를 제시하고, 노드간 서로 다른 에너지 수확량과 링크 품질을 고려하여 종단간 전송률을 최대화하는 각 노드의 전송 시간을 수학적 분석을 통하여 도출한다. 아울러, 고려하는 무선전력기반 멀티홉 전송의 시스템 모델링을 통하여 최적화 문제를 도출하고, 이 최적화 문제가 convex 함을 보임으로써 전역 최적해가 존재함을 증명한다. 이를 통하여 최적화 문제를 계산 가능한 형태로 변형하여 손쉽게 최적해를 찾는다. 제안한 최적 멀티홉 전송 방식은 모든 링크의 전송률이 같아지도록 노드별 전송 시간을 최적으로 할당함으로써 종단간 전송률을 최대화한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.71-78
• /
• 2017

본 논문에서는 멀티 홉 VLC 환경에서 디밍 제어를 이용한 각 변조 방식의 전력 성능을 분석 하였다. 성능을 분석하기 위해서 VLC기반 실내 멀티 홉 시스템을 구성하였으며, OPPM과 VPPM의 두 가지 변조 방식 기법을 적용하였다. 시뮬레이션은 송신 전력과 수신 전력을 고려하여 각 변조기법의 dimming 제어 및 홉 수에 따라서 수행하였다. 그 결과, 변조에 따른 송신 전력 및 수신 전력에서, dimming이 증가함에 따라, OPPM은 VPPM보다 적은 전력 성능을 갖으며, 수신 전력 대 홉 수 및 dimming이 50 % 일 때, 홉 수가 증가하고 거리가 길수록 VPPM 및 OPPM의 수신 전력은 급속히 감소하는 것으로 나타났다.