• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권4호
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• pp.292-300
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• 2008

무선 메쉬 네트워크나 무선 센서 네트워크와 같은 다중-홉(Multi-hop) 무선 네트워크에서는 노드들이 배터리를 이용하여 작동하는 경우가 많기 때문에 에너지 효율적인 라우팅이 중요한 문제이다. 지금까지 가장 에너지 효율적인 경로를 찾는 여러 기법들이 제안되었지만 이런 방식은 찾아낸 경로만을 사용함으로써 그 경로 상의 노드들의 에너지가 집중적으로 소모되어 네트워크의 전체적인 수명(lifetime)을 최대화하지 못한다는 단점을 가진다. 또한 이런 단점에 착안하여 네트워크의 수명을 최대화하기 위해 여러개의 경로들을 변경해가며 사용하는 기법들 역시 제안되었지만 경로 설정 및 변경 시에 발생하는 오버헤드가 크다는 한계를 가지고 있다. 본 논문은 선형 프로그래밍(Linear Programming)을 이용하여 네트워크의 수명을 최대화시키는 다중 최적 라우팅을 구하고 그 결과에 단일 최적 라우팅을 구하는 근사 알고리즘(approximation algorithm)을 적용하는 방식을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방식의 성능을 기존의 다른 기법들의 성능과 비교한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.736-741
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• 2005

다단계 호핑(multi-hop) 무선 센서네트워크의 라우팅 경로를 설정하는데 있어서 데이터 전송의 요구가 있는 경우에만 경로를 만드는 Demand-Driven 방식의 대표적인 방법이 DSR(Dynamic Source Routing)인데 라우트 레코드를 패킷에 실어 보내기 때문에 이 또한 센서노드들의 수가 많아질수록 패킷이 무거워질 수밖에 없다. 본 논문에서는 DSR 프로토콜을 기반하면서도 라우팅 테이블을 적절히 이용하여 노드 수 증가에 대해 고정된 패킷크기를 가지도록 하였으며 라우팅 비용함수를 적용하여 각 센서노드들의 전원 소모량, 이동성(Mobility), 네트워크 내에서의 Traffic, 거리(Hop) 등을 복합적으로 고려한 안정적이고 신뢰성 있는 최적의 라우팅 설정알고리즘을 제안한다.

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

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권6호
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• pp.685-690
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• 2006

본 논문은 소규모 애드혹 네트워크에서 데이터를 전달함에 있어 유니캐스트 라우팅 프로토콜과 브로드캐스트 라우팅 프로토콜의 성능을 비교 분석한다. 기존의 애드혹 네트워크를 위한 라우팅 프로토콜은 범용의 대규모 네트워크를 위한 프로토콜이며, 홈네트워크와 같은 소규모 네트워크를 위하여 최적화되어 설계되지 않았다. 본 논문은 소규모 애드혹 네트워크 환경에서 기존의 유니캐스트 라우팅 프로토콜과 브로드캐스트 라우팅 프로토콜의 성능을 비교 분석하여 그 결과를 기술한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 소규모의 애드혹 네트워크에는 기존의 애드혹 네트워크를 위한 유니캐스트 라우팅 프로토콜보다 브로드캐스트 라우팅 프로토콜이 더 좋은 성능을 보인다. 특히 브로드캐스트 라우팅 프로토콜은 기존의 유니캐스트 라우팅 프로토콜보다 높은 전송률과 낮은 패킷 전송을 위한 지연시간을 보여준다.

• 전기전자학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.80-87
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• 2003

본 논문에서는 위성간 링크를 가지는 다중 홉 저궤도 위성망에서 망자원을 효율적으로 이용하면서 링크 핸드오버의 발생을 제한 할 수 있는 경로 배정 기법을 제안한다. 제안한 경로 배정 기법은 예측 가능한 저궤도 위성 시스템의 위치 변화와 지상 단말기의 지리적 위치 그리고 호 지속 시간의 통계정보를 이용한다. 제안한 알고리즘의 성능 분석을 위하여 시뮬레이션을 수행하여 평균 링크 핸드오버 수, 호의 차단 확률과 절단 확률 그리고 망의 이용률을 기존의 경로 배정 기법과 비교 분석하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제8권2호
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• pp.109-115
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• 2019

Currently, LPWA(Low Power Wide Area) communication technology is widely used due to the development of IoT(Internet of Things) technology. Among the LPWA technologies, LoRaWAN(Long Range Wide Area Network) is widely used in many fields due to its wide coverage, stable communication speed, and low-cost modem module prices. In particular, LoRa(Long Range) can easily construct LoRaWAN with a dedicated gateway. So many organizations are building their own LoRaWAN-based networks. The LoRaWAN Gateway receives the LoRa packet transmitted from an End-device installed in the adjacent location, converts it into the Internet protocol, and sends the packet to the final destination server. Current LoRa Gateway uses a single-hop method, and each gateway must include a communication network capable of the Internet. If it is the mobile communication(i.e., WCDMA, LTE, etc.) network, it is required to pay the internet usage fee which is installed in each gateway. If the LoRa communication is frequent, the user has to spend a lot of money. We propose an idea on how to design a multi-hop protocol which enables packet routing between gateways by analyzing the LoRaWAN communication method implemented in its existing single-hop way in this paper. For this purpose, this paper provides an analysis of the standard specification of LoRaWAN and explains what was considered when such protocol was designed. In this paper, two gateways have been placed based on the functional role so as to make the multi-hop protocol realized: (i) hopping gateway which receives packets from the end-device and forwards them to another gateway; and (ii) main gateway which finally transmits packets forwarded from the hopping gateway to the server via internet. Moreover, taking into account that LoRaWAN is wireless mobile communication, a level-based routing method is also included. If the protocol proposed by this paper is applied to the LoRaWAN network, the monthly internet fee incurred for the gateway will be reduced and the reliability of data transmission will be increased.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3218-3226
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• 2009

지금까지 다수의 센서 네트워크를 위한 on-demand 라우팅 프로토콜들이 제안되었다. 하지만 제안된 센서 네트워크용 on-demand 라우팅 프로토콜들은 대부분 hop count를 라우팅 메트릭으로 사용하기 때문에 상대적으로 열악한 무선 환경과 신뢰성을 요구하는 센서 응용에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 이러한 환경에 적합한 minimum LQI(Link Quality Indicator) 기반의 on-demand 센서 네트워크 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 또한 제안한 라우팅 프로토콜을 TinyOS 상에서 구현하였고, 멀티 홉 테스트 환경에서 hop count 기반의 라우팅 프로토콜과 성능을 비교, 측정하였다. 실험 결과, 제안된 라우팅 프로토콜이 열악한 무선 환경에서 더 나은 데이터 전송 성공률을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권5호
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• pp.857-859
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• 2015

본 논문은 다중-홉 해양통신망의 종단간 경로 설정을 위한 ad-hoc on-demand vector (AODV) 기반의 flooding에서 발생하는 다중 복제 오버헤드를 줄이기 위해 제시된 지향성 라우팅 프로토콜을 다룬다. 확률 기하(stochastic geometry) 분석 기법을 이용하여 목표 라우팅 성공 확률과 선박국의 밀도에 따라 적응적으로 라우팅 오버헤드를 최소화하는 방식을 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권4호
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• pp.1256-1275
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• 2014

As one of the new self-organizing and self-configuration broadband networks, wireless mesh networks are being increasingly attractive. In order to solve the load balancing problem in wireless mesh networks, this paper proposes a novel multi-path routing algorithm based on clustering (Cluster_MMesh) for wireless mesh networks. In the clustering stage, on the basis of the maximum connectivity clustering algorithm and k-hop clustering algorithm, according to the idea of maximum connectivity, a new concept of node connectivity degree is proposed in this paper, which can make the selection of cluster head more simple and reasonable. While clustering, the node which has less expected load in the candidate border gateway node set will be selected as the border gateway node. In the multi-path routing establishment stage, we use the intra-clustering multi-path routing algorithm and inter-clustering multi-path routing algorithm to establish multi-path routing from the source node to the destination node. At last, in the traffic allocation stage, we will use the virtual disjoint multi-path model (Vdmp) to allocate the network traffic. Simulation results show that the Cluster_MMesh routing algorithm can help increase the packet delivery rate, reduce the average end to end delay, and improve the network performance.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.131-140
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• 2011

스마트 패킷 에이전트는 유비쿼터스 네트워크 환경에서 사용자들의 단말에 라우팅 프로토콜 실행모듈과 서비스 실행모듈을 동적으로 제공해주기 위해 제안된 어플리케이션 서비스이다. 하지만 기존의 스마트 패킷 에이전트는 브로드캐스트 멀티 홉 전송기법을 사용함으로 인해 네트워크 내 트래픽 증가, 구성 노드들의 불필요한 참여, 낮은 전송 속도 등의 문제점을 발생시켰다. 본 논문에서는 브로드캐스트 멀티 홉 전송기법의 패킷 전송 소요 시간을 줄이고 네트워크 트래픽을 개선하기 위한 유니캐스트 기반의 멀티 홉 전송기법을 제안한다. 유니캐스트 기반의 멀티 홉 전송기법은 u-Zone Master가 이동 노드와의 Hop Counter 계산을 통하여 임시 라우팅 경로를 설정하게 함으로써, 스마트 패킷 에이전트의 네트워크 트래픽과 패킷 재전송률을 감소시킨다. 또한 본 논문에서는 슬라이딩 윈도우 기반의 UDP 전송 방식을 제안하여 기존의 Stop&Wait 방식이 지니고 있던 낮은 전송 속도 문제를 개선하였다. 제안 방식의 개선 사항은 성능 분석의 결과로 입증한다.