• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1272-1282
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• 2009

본 논문은 태그간 메쉬 네트워킹 방법과 네트워크 간섭을 해결하기 위한 RFID 태그간 메쉬 네트워킹을 위한 듀얼 라디오 태그 시스템 의 구현을 설명한다. 최근 항만 또는 물류창고에서 상품 선적 및 보관 등의 정보를 자동화 하기 위해 RFID 전자태그가 부착된 컨테이너, 팔레트의 이용이 확대되고 있다. 그러나 RFID 시스템은 항만이나 물류창고에 산재되어 있는 금속성 물체 등으로 인해 리더와 태그간의 통신을 방해하는 음영지역이 발생한다. 본 논문에서 제안한 통신 음영지역 문제점 해결하기 위한 방법은 다음과 같다. 리더와 태그간의 직접 통신이 가능한 지역은 ISO/IEC 18000-7 표준에 따라 433MHz 주파수 대역에서 통신하고 리더와 태그간의 통신이 불가능한 음영지역이나 리더의 통신 범위를 벗어난 지역에서는 IEEE 802.15.4 표준에 따라 2.4GHz 주파수 대역에서 태그간 메쉬 네트워킹을 이용하여 통신한다. 이 방법을 적용한 통신방식은 리더와 태그간 통신에서 존재하는 통신 음영지역의 해소에 큰 도움을 줄 수 있고, 리더를 추가로 설치하는 방식보다 설치비용 절감 효과를 기대할 수 있다. 그리고 네트워크 인프라가 갖추어져 있지 않은 곳에서도 태그간 메쉬 네트워킹을 이용하여 쉽고, 빠르고, 경제적으로 네트워크 인프라를 구축할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권1B호
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• pp.16-23
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• 2009

이 논문은 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크에서 제공하는 라우팅 프로토콜이 적용된 라우팅 metric에 따라 최적의 경로를 얼마나 잘 찾는가에 관한 논문이다. 최근에 제시된 라우팅 metric은 Link Quality (LQ)를 정확히 나타내도록 설계되어있지만, 많은 metric들은 그것을 기반으로 찾은 경로들이 얼마나 많은 비율로 최적의 경로를 찾을 수 있는지에 대해서 검증하지 않았다. 우리는 최근에 잘 디자인된 라우팅 metric들과 가장 많이 사용되는 라우팅 프로토콜의 다양한 조합을 고려하였다. 그리고 각각의 라우팅에서 찾은 경로의 최적 정도를 살펴보았습니다. 또한 무선 링크의 비대칭성을 반영한 metric을 위해서 단 방향성을 가지는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션을 통해서 만들어진 최적 경로의 비율이 살펴본 모든 라우팅 metric 및 프로토콜 그리고 네트워크 구조에 대해서 네트웍 트래픽 양에 따라 감소하는 현상을 알 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.64-72
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• 2009

기존의 센서네트워크의 연구는 센서에서 센싱된 데이터가 무선 센서네트워크를 통해서 효율적으로 정지싱크노드로 전달되는 연구가 주를 이루었다. 최근 이동성을 갖는 싱크노드의 연구가 활발히 진행되고 있지만 정지 싱크노드와 이동 싱크노드가 혼재하는 환경에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 논문에서는 기 구축된 클러스터 기반 다중홉 센서네트워크 환경에서 이동싱크들이 정지 싱크를 이용하여 데이터 수집이 가능한 기법을 제안한다. 이를 위해서 이동싱크들이 기존에 구축되어진 센서네트워크의 정지 싱크를 중심으로 클러스터링 되고 해당 정지 싱크를 이용하여 상황정보 수집이 가능하도록 하였다. 기존에 모바일 싱크를 위해 제안되었던 TTDD 라우팅 프로토콜과 비교하여 수학적 분석을 통해, 이동싱크의 수가 많아지거나 이동싱크의 이동횟수가 많아 질수록 더 우수한 성능을 보임을 확인하였다

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권5호
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• pp.369-379
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• 2006

최근 기지국(Base Station)의 도움 없이 이동 단말기(Mobile Device) 간의 다중 무선 홉을 사용하여 송수신자 간의 데이타 전송을 가능하게 하는 Ad-hoc 통신망에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재 인터넷 상에서 광범위하게 사용되고 있는 전송 규약인 TCP(Transmission Control Protocol)는 수동적인 혼잡 제어(Reactive Congestion Control)방식을 사용하여 망의 혼잡으로 인한 패킷 손실 발생 이전까지 혼잡 윈도우의 크기를 증가시킨다. 따라서 반복적인 혼잡과 그로 인한 패킷 손실로 인해 재전송을 반복하게 된다. 이와 같이 기존 TCP는 Ad-hoc 통신망에서 동작하는 이동 단말의 한정된 배터리 전원을 고려하지 않고 동작하기 때문에 이동 단말의 에너지를 불필요하게 낭비하는 문제를 가지게 된다. 본 논문은 Ad-hoc 통신망에서 이동 단말의 에너지 효율을 개선하기 위해 불필요한 재전송 방지 및 망상태에 따라 전송률을 적절하게 조절하는 새로운 혼잡 제어 기법인 TCP-New Veno를 제안하였다. 제안한 TCP-New Veno는 이동 단말의 에너지 효율 및 대역폭의 사용률(Utilization)을 향상시킬 있도록 설계되었다. 또한 ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 제안한 TCP-New Veno에 의해 이동 단말의 에너지 효율이 향상되었음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권4호
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• pp.1317-1341
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• 2021

Nowadays, the Internet of Things (IoT) is adopted to enable effective and smooth communication among different networks. In some specific application, the Wireless Sensor Networks (WSN) are used in IoT to gather peculiar data without the interaction of human. The WSNs are self-organizing in nature, so it mostly prefer multi-hop data forwarding. Thus to achieve better communication, a cross-layer routing strategy is preferred. In the cross-layer routing strategy, the routing processed through three layers such as transport, data link, and physical layer. Even though effective communication achieved via a cross-layer routing strategy, energy is another constraint in WSN assisted IoT. Cluster-based communication is one of the most used strategies for effectively preserving energy in WSN routing. This paper proposes a Bio-inspired cross-layer routing (BiHCLR) protocol to achieve effective and energy preserving routing in WSN assisted IoT. Initially, the deployed sensor nodes are arranged in the form of a grid as per the grid-based routing strategy. Then to enable energy preservation in BiHCLR, the fuzzy logic approach is executed to select the Cluster Head (CH) for every cell of the grid. Then a hybrid bio-inspired algorithm is used to select the routing path. The hybrid algorithm combines moth search and Salp Swarm optimization techniques. The performance of the proposed BiHCLR is evaluated based on the Quality of Service (QoS) analysis in terms of Packet loss, error bit rate, transmission delay, lifetime of network, buffer occupancy and throughput. Then these performances are validated based on comparison with conventional routing strategies like Fuzzy-rule-based Energy Efficient Clustering and Immune-Inspired Routing (FEEC-IIR), Neuro-Fuzzy- Emperor Penguin Optimization (NF-EPO), Fuzzy Reinforcement Learning-based Data Gathering (FRLDG) and Hierarchical Energy Efficient Data gathering (HEED). Ultimately the performance of the proposed BiHCLR outperforms all other conventional techniques.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2422-2429
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• 2013

현재 WMN은 다중 홉 라우팅을 통한 무선 네트워크 서비스 제공의 핵심방안으로 연구되고 있다. WMN은 MANET을 위하여 제안된 프로토콜들을 적용하여 빠르게 구축할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 다중 네트워크 및 다중 채널의 지원, 망의 구조 등에서 MANET과 차이가 있으며 특히 네트워크 계층의 라우팅 프로토콜의 경우 MANET의 라우팅 프로토콜을 그대로 적용할 경우 성능저하의 한 원인이 될 수 있다. 다양한 MANET 라우팅 프로토콜 중 이동노드의 성능 및 네트워크 자원의 제약을 고려해 볼 때 AODV가 가장 적합하다고 할 수 있으나 네트워크의 확장 시에 경로결정 지연시간이 길어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 AODV의 이러한 단점을 개선하기 위하여 메시 라우터와 메시 클라이언트를 라우팅 계층으로 구분 하고 메시 클라이언트의 경로설정 메시지의 방송을 지역화하여 WMN의 구조에 적합하도록 변경된 방안을 제시한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.1196-1203
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• 2013

일반적으로 무선 네트워크는 유선 네트워크에 비하여 고가의 무선 송수신기를 사용하여 설치 및 유지비용이 높다. 하지만, 터널 내 환경관리 시스템의 경우는 기본적으로 터널 내 환경 정보를 감지하여 최소한의 정보만을 중앙통제장치와 유선으로 연결된 지시 노드로 보내는 것이기 때문에 전송되는 데이터양이 매우 적고, 따라서 저속의 무선 송수신기는 낮은 비용으로 구현하여 적용 가능하다. 그리고 무선 네트워크에서는 유선 네트워크와는 달리 데이터 전달 경로를 결정하는 라우팅 문제가 발생한다. 센서에서 감지한 신호를 디지털화하여 얻은 데이터를 무선 송신기를 사용하여 직접 지시노드로 보내는 경우에는 라우팅 문제가 발생하지 않지만, 이 경우에는 상대적으로 고출력의 무선 송신기가 요구되어 무선 송신기 구현 비용이 증가하게 되고, 해당 센서 노드의 전력소모가 커지는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는, 무선송신기의 출력을 줄이는 대신 인접한 센서 노드의 무선 송수신기를 이용한 중계를 통하여 지시노드까지 전달하도록 하는 방식을 사용할 수 있다. 그러나, 이 경우에는 해당 센서 노드에서 지시노드까지는 복수의 경로가 존재하기 때문에 최적의 경로를 선택하는 라우팅 알고리즘이 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 터널 내 자동환경 관리 시스템에 적합한 라우팅 알고리즘을 제안하였으며, 추가로 센서 노드들을 각 터널 내에 부착 후 노드 등록 등의 초기화 과정을 거치면 자동으로 노드 간의 협업과정을 통해서 무선 네트워크가 구성될 수 있는 방안을 구현하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.1696-1702
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• 2008

한정된 용량의 배터리에 의존하는 MANET(Mobile Ad-hoc Network)에서는 에너지 효율을 높이기 위한 다양한 클러스터링 기법과 라우팅 알고리즘이 연구되고 있다. 일반적으로 무선 Ad-hoc 네트워크에서는 LEACH와 같은 클러스터 기반의 동적 라우팅 알고리즘이 많이 사용된다. 본 논문에서는 클러스터 내의 각 노드가 가지는 속성을 고려하여 클러스터를 생성하고 노드를 관리하는 TICC(Time Interval Clustering Control) 알고리즘 기법을 제안한다. 제안한 TICC은 노드의 속성 중의 하나인 베터리 값 즉 에너지 값으로 노드의 에너지 레벨을 분류한다. 그리고 분류된 에너지 레벨에 대응하는 시간차 컨트롤 기법을 이용하여 클러스터링 과정을 수행하거나 노드들을 관리한다. 특히 제안한 TICC 알고리즘은 MANET에서 클러스터의 생성, 재생성, 진입 노드 및 이탈 노드의 검출과 관리를 통해 노드의 에너지 관리 효율을 향상시키고 클러스터의 Lifetime을 증가시키는 결과를 보여주었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제6권5_6호
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• pp.595-618
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• 2010

This paper describes the application of a wireless sensor network to a 31 meter-tall medieval tower located in the city of Trento, Italy. The effort is motivated by preservation of the integrity of a set of frescoes decorating the room on the second floor, representing one of most important International Gothic artworks in Europe. The specific application demanded development of customized hardware and software. The wireless module selected as the core platform allows reliable wireless communication at low cost with a long service life. Sensors include accelerometers, deformation gauges, and thermometers. A multi-hop data collection protocol was applied in the software to improve the system's flexibility and scalability. The system has been operating since September 2008, and in recent months the data loss ratio was estimated as less than 0.01%. The data acquired so far are in agreement with the prediction resulting a priori from the 3-dimensional FEM. Based on these data a Bayesian updating procedure is employed to real-time estimate the probability of abnormal condition states. This first period of operation demonstrated the stability and reliability of the system, and its ability to recognize any possible occurrence of abnormal conditions that could jeopardize the integrity of the frescos.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권4A호
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• pp.369-379
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• 2011

제한된 주파수 자원의 효율적인 사용을 위한 인지 무선(Cognitive Radio) 네트워크에서는 노드간에 라우팅을 수행함에 있어 주사용자의 출현에 따른 스펙트럼 핸드오버 과정이 라우팅 지연 시간의 대부분을 차지하고, 경로의 신뢰성도 떨어뜨린다. 본 논문에서는 멀티 채널 환경의 인지 무선 ad-hoc네트워크에서 주사용자의 출현 가능성과 주변 사용자의 상황을 고려한 분산적 라우팅 경호 선택 프로토콜을 제안한다. 각 노드는 경로 탐색시에 노드별 이용가능 채널, 이웃노드의 주사용자 출현 여부등의 정보가 담긴 메시지를 브로드캐스팅하며 이를 받은 중계 노드들은 이 메시지의 정보를 갱신하여 재전송하고 상태테이블을 유지한다. 목적노드는 메시지들을 받으면서 최적의 경로를 결정하고 그 경로로 응답메시지를 보냄으로써 경로선택을 마친다. 데이터 전송중에는 주사용자의 출현확률과 평균 출현시간을 갱신해간다. 그 중 가장 값이 낮은 채널을 선택하여 주사용자의 출현에 따른 영향이 적도록 하고, 주사용자의 출현이 발견될 시에 이용가능채널 리스트를 이용하여 전체경로를 바꾸지 않으면서 채널이동만으로 주사용자에 의한 간섭을 회피할 수 있도록 한다. 모의 실험을 통해 기존의 라우팅 방법 보다 제안된 방법을 이용하여 선택된 경로의 구간별 신뢰도는 현저히 높아지고 소요되는 비용은 낮아짐을 확인하였다.