• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권3호
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• pp.322-331
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• 2013

Wireless Mesh Networks(WMNs) is generally composed of radio nodes in the mesh topology. WMNs consists of mesh client, mesh router and gateway connected to a wired network. Each client and router relay messages to the gateway for communication. WMNs is widely used recently in many areas can provide extended coverage based on multi-hop communication and ubiquitous communication at any time and any location. However the competition and collision between each node to transmit data is inevitable when the same channel is used for transmission. The transmission opportunities and the throughput of nodes located far from gateway decrease more if the communication channel is accessed based on competitive CSMA/CA scheme using DCF(Distributed Coordination Function) provided by IEEE 802.11 MAC. In this paper, we improve the performance of the TCP fairness and throughput of the nodes with more than 2 hops by applying various algorithms for controlling contention window values. Also, we evaluate the performance using ns-2 simulator, According to the results, proposed scheme can enhance the fairness characteristic of each node irrespective of data to the gateway.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3335-3356
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• 2015

In this paper, we analyze the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in a log-normal shadow fading environment. Considering secondary user and primary user's locations and primary user's active state are randomly distributed according to a homogeneous Poisson process and taking into account the spectrum sensing efficiency of secondary user, we derive mathematical models to investigate the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in three aspects and compare with the connectivity of ad-hoc networks. First, from the viewpoint of a secondary user, we study the communication probability of that secondary user. Second, we examine the possibility that two secondary users can establish a direct communication link between them. Finally, we extend to the case of finding the probability that two arbitrary secondary users can communicate via multi-hop path. We verify the correctness of our analytical approach by comparing with simulations. The numerical results show that in cognitive radio ad-hoc networks, high fading variance helps to remarkably improve connectivity behavior in the same condition of secondary user's density and primary user's average active rate. Furthermore, the impact of shadowing on wireless connection probability dominates that of primary user's average active rate. Finally, the spectrum sensing efficiency of secondary user significantly impacts the connectivity features. The analysis in this paper provides an efficient way for system designers to characterize and optimize the connectivity of cognitive radio ad-hoc networks in practical wireless environment.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권8호
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• pp.1770-1785
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• 2013

In this paper, a multi-hop transmission protocol based on parallel communication of secondary users (SUs) is proposed. The primary multi-hop network coexists with a set of SUs by cooperative spectrum sharing. The main optimization target of our protocol is the overall performance of the secondary system with the guarantee of the primary outage performance. The energy consumption of the primary system is reduced by the cooperation of SUs. The aim of the primary source is to communicate with the primary destination via a number of primary relays. SUs may serve as extra decode-and-forward relays for the primary network. When an SU acts as a relay for a primary user (PU), some other SUs that satisfy the condition for parallel communication are selected to simultaneously access the primary spectrum for secondary transmissions. For the proposed protocol, two opportunistic routing strategies are proposed, and a search algorithm to select the SUs for parallel communication is described. The throughput of the SUs and the PU is illustrated. Numerical results demonstrate that the average throughput of the SUs is greatly improved, and the end-to-end throughput of the PU is slightly increased in the proposed protocol when there are more than seven SUs.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.416-419
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• 2011

무선 센서 네트워크 환경에서 효율적인 데이터 수집 기업은 핵심적인 기반 기술이다. 클러스터 기반의 데이터 수집 기법은 데이터 병합 (aggregation) 의 효율을 최대화 시켜 센서 노드들의 에너지 소모를 최소화 시킨다. 하지만 기존의 클러스터링 기법은 균일한 네트워크 환경만을 고려하여 불균일하게 배포될 수 있는 실제 환경에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 기존 기업들의 문제점을 해결하기 위해 불균일한 네트워크 환경에서도 에너지 효율적인 클러스터를 구축할 수 있는 기업을 제안한다. 제안하는 기법은 클러스터 헤드를 기준으로 최단 거리 홉 카운트 기법을 통해 논리적인 거리를 기반으로 클러스터 멤버를 구성한다. 이를 통해 불균일한 네트워크 환경에서도 클러스터들 간에 균형적인 멀티-홉 클러스터를 구축하여 네트워크 수명을 최대화 시킨다. 제안하는 기법의 우수성을 모이기 위해 기존 기법과 시뮬레이션을 통해 성능을 비교평가 하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.75-81
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• 2009

차세대 셀룰러 시스템은 중계기를 이용한 다중 홉 전송을 사용함으로써 신호의 전달 거리가 감소하고 이를 통한 전송률을 증대시킨다. 그러나 다중 홉 전송을 이용한 전달 거리 감소는 외부 셀 입장에서 간섭량의 증가를 의미하기 때문에 중계기의 위치는 셀룰러 시스템 성능에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 중계기의 전송 전력과 위치에 따른 간섭량의 변화를 고려하여 최대의 전송률을 내기 위한 중계기 위치를 결정한다. 중계기 위치 결정을 위한 조건은 수학적인 모델로 분석되었고 모의실험 결과를 통해서 그 성능을 검증하였다. 본 논문의 분석에 따르면 하나의 셀의 평균 오수신 확률을 최소화 시킬 수 있는 중계기 설치 지점과 중계기 전송 전력이 존재하며, 주파수 재사용에 따른 셀들 간 간섭이 심각하지 않은 상황에서 중계기는 평균 오수신 확률을 감소시켜줌으로써 셀 용량 증대에 기여하였다. 반면 셀간 간섭이 심각한 경우 중계기의 사용은 오히려 해당 셀의 오수신 확률을 증가시키므로 지양해야 한다는 결론에 도달하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1098-1104
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• 2011

해상데이터통신망은 기존의 전통적인 RF과 위성, 그리고 육상의 광대역무선접속(BWA: 무선랜, WiBro, LTE 등) 캐리어가 개별 층을 이뤄 중첩된 자율망(MANET)으로 모델링이 가능하다. 이를 통해 육상의 통신응용서비스(웹, 인터넷전화 등)가 해상에서도 일부 가능해질 것이다. 이 논문에서는 중첩된 자율망 모델에 기반을 두고 응용별 캐리어 선호도(CP)를 이용하여 홉단위로 최적의 캐리어를 선택하여 최적경로를 찾는 경로배정방식(CPR)을 새롭게 제안한다. 각 응용에 대한 캐리어 선호도는 캐리어 전송특성(전송률, 비용, 지연시간)의 응용 요구값에 대한 만족 여부만을 따져 경로배정을 하기 전에 결정된다. 응용과 캐리어의 전송특성 실제값에 따른 캐리어 적합성의 순위(승수)에 의한 경로배정방식(OMH-MW)과 성능을 비교하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권3호
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• pp.227-234
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• 2008

무선 네트워크 기술 발달은 다양한 모바일 서비스 환경에서 시간과 장소에 상관없이 끊김 없는 고속의 무선 통신 서비스를 가능하게 해주었다. 하지만 이와 같은 무선 네트워크 기술은 유선 네트워크와는 달리 고가의 제한된 대역폭을 사용한다. IEEE802.16e 표준 기반의 모바일 와이맥스에서 지원하는 MBS(Multicast Broadcast Service) 기술은 다운링크 채널을 공유하여 다수의 사용자에게 효율적인 데이타 서비스를 지원할 수 있기 때문에 이러한 제한된 대역폭의 한계를 극복할 수 있게 해준다. 그럼에도 불구하고 서비스 커버지리나 채널의 상태에 따라 쉽게 영향을 받는 전송률에 관한 문제는 여전히 남아 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 모바일 와이맥스의 중계 시스템을 소개하고, AMC(adaptive modulation and coding)을 이용하여 MBS의 성능을 향상 시킬 수 있는 중계 시스템을 제안한다. NS-2 컴퓨터 시뮬레이터를 이용한 실험 결과는 제안하는 MBS 중계 시스템의 성능이 기존의 시스템보다 전송률과 전송시간 측면에서 크게 향상됨을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.423-434
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• 2007

차량 애드혹 네트워크는 이동 애드혹 네트워크의 한 종류로서 ITS를 위한 핵심 기술이다. 차량 애드혹 네트워크는 기반시설의 도움 없이 차량 간의 무선통신을 통해 임시적으로 구성되며 메시지 중계 노드로 선정된 차량들을 통해 메시지가 전파된다. 그러나 차량 애드혹 네트워크는 기존의 이동 애드혹 네트워크 보다 네트워크 토폴로지와 노드밀도의 변화가 아주 심하다. 따라서, 멀티-홉 브로드캐스트를 통해 메시지를 신속히 전파하기 위해서는 효과적인 릴레이 노드 선정기법이 요구된다. 본 논문에서는 차량 애드혹 네트워크에서 효율적으로 메시지를 전파하기 위한 경쟁윈도우 기반 멀티-홉 브로드캐스트 기법을 제안한다. 제안한 기법은 각 노드가 최적화된 경쟁윈도우를 계산하고 노드들 간의 경쟁을 통해 최적의 릴레이 노드가 선정되도록 한다. 실험결과, 제안한 기법은 기존의 거리기반 결정적 멀티-홉 브로드캐스트 기법에 비하여 종단간 메시지 전파 지연시간과 네트워크 부하 면에서 우수한 성능을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.674-683
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• 2014

무선 통신 기술이 점점 발전함에 따라 이제는 하나의 전송 경로 안에 다중의 무선 구간이 존재하는 무선 멀티홉 환경이 점점 일반화 되고 있다. ARQ는 무선 구간에서 사용되는 가장 일반적인 프로토콜로서 무선 링크에서 발생하는 패킷 손실을 복구함으로써 무선 구간의 성능을 보장한다. 하지만 ARQ는 근원적으로 자신이 속한 무선링크의 성능만을 보장하기 때문에 다중의 무선 구간이 존재할 경우에는 전체 성능을 보장하는데 문제가 생길 수 있다. 따라서 본 논문에서는 무선 멀티 홉 환경에서 전체 전송 경로의 성능을 보장하기 위한 재전송 지속성 관리기법을 제안한다. 제안된 방법은 무선 멀티 홉 환경에서 ARQ간의 링크 정보 교환을 통해 ARQ 스스로 무선 병목링크를 인지하고 이에 따라 재전송 지속성을 조절함으로써 전체 성능을 보장한다. OPNET 시뮬레이터를 통해 제안된 방법이 전체 무선구간의 요구조건 안에서 전체 성능을 향상시키는 것을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.471-476
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• 2015

본 논문에서는 멀티 홉 무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 하이브리드(hybrid) MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 MAC 프로토콜은 경쟁방식(CSMA) 방식과 비경쟁방식(TDMA) 방식을 혼합하여 사용한다. 싱크 노드로부터 멀리 떨어진 센서 노드들은 주로 데이터 측정 임무를 담당하기 때문에 데이터 발생 및 전송 트래픽이 적어 구현이 간단한 경쟁방식을 사용하는 것이 유리하다. 그러나 싱크 노드와 가까운 노드들은 데이터 측정 뿐 만 아니라 relay 노드로 동작하기 때문에 많은 데이터를 전송할 필요가 있으므로 경쟁방식을 사용하면 데이터 패킷의 충돌 및 전송지연이 증가하게 된다. 본 논문에서는 싱크 노드와 1홉 거리의 센서 노드들은 마치 비경쟁방식처럼 슬롯을 할당하여 데이터 패킷을 전송하는 메커니즘을 제안한다. 제안하는 메커니즘은 에너지 및 지연에 효율적인 장점을 가진다. 제안된 MAC 프로토콜은 유사한 다른 프로토콜에 비해 데이터 패킷 전송 지연에서 더 좋은 성능을 보였다.