• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제45차 동계학술발표논문집 20권1호
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• pp.105-108
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• 2012

Wireless mesh networks are considered a promising solution to last mile broadband. The unique characteristics of WMN impose unique requirements on designing routing protocols and metrics for WMN. However, existing routing schemes that are designed for single-channel multi-hop wireless networks may lead to inefficient routing paths in multichannel. This paper focuses on the routing problem for multi-radio multichannel WMNs. We list the challenges in designing routing algorithms for multi-radio multichannel WMNs. Then we examine the requirements and considerations for designing routing metrics according to the characteristics of multi-radio multichannel WMNs. Finally we survey and investigate the existing routing metrics in terms of their ability to satisfy these requirements.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1733-1740
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• 2007

In this paper, we propose a wireless location-based routing algorithm which uses the location information of its neighbor nodes and a destination node. At first, the proposed routing algorithm forwards a packet to the X direction by selecting a closest node to its destination as a next hop in terms of the X coordinate until the packet reaches closely to the packet's destination. Then the packet is forwarded to the Y direction by selecting a closest node to its destination in terms of the Y coordinate. We use a back off mechanism in case that a next hop cannot be found using the proposed routing algorithm, which resolves loops while forwarding. The experimental results show that the proposed routing algorithm performs well like the existing routing algorithms Ad hoc On-demand Distance Vector and Greedy Perimeter Stateless Routing. It is expected to use the proposed routing algorithm in the digital battlefield of military environments and survival games of commercial environments.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권11호
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• pp.763-770
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• 2014

무선 센서 네트워크를 위한 전통적인 계층기반 라우팅 프로토콜인 LEACH 방법은 센서 노드들의 에너지 소비가 싱크 노드까지의 거리에 비례하여 증가하기에 불균일한 에너지 소비패턴을 보인다. 센서 필드가 큰 경우 이를 해결하기 위하여 멀티 홉 라우팅에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 기존의 연구에서는 클러스터 헤드로부터 단순히 가장 가까운 노드를 중계 노드로 선택하여 멀티 홉 경로를 구성하는데 반하여, 본 논문에서 제안하는 LEACH-CHT 방법은 최종 목적지인 싱크 노드까지의 전체 전송 에너지를 최소화 하는 경로를 선택한다. 본 논문의 방법은 클러스터 헤드가 매 홉에서 싱크 노드까지의 최소 비용 경로를 선택함으로써 추가적인 에너지 소비 없이 클러스터 헤드 자신보다 싱크 노드에서 멀리 위치한 노드들이 중간 경로 상에서 제외 되도록 하며 라우팅 상의 looping 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안하는 방법이 노드들의 에너지 소모를 보다 균일하게 함으로써 LEACH보다 센서 노드의 평균 수명을 36% 더 연장하였고 참고한 기존의 멀티 홉 프로토콜들보다 12% ~ 36% 더 연장함으로써 성능이 더 뛰어나다는 것을 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1593-1608
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• 2009

다중 홉 무선 네트워크에서는 일부 중계 단말이 악의적인 목적으로 비협력적이거나 이기적인 행동을 하면 네트워크의 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 무선 단말간의 협력적인 동작을 가정한 기존의 애드혹 라우팅 기법에서는 악의적으로 행동하는 이기적인 무선 단말에 의해 발생되는 성능 감소 문제를 해결할 수 없다. 이에 본 논문에서는 다중 홉 무선 네트워크의 성능을 향상 시킬 수 있는 평판 기반의 협력적 애드혹 라우팅 프로토콜인 CARE (Cooperative Ad hoc routing protocol based REputation) 기법을 제안하였다. 제안한 CARE 기법은 홉 대 홉 기반의 패킷 포워딩 과정에서 악의적으로 행동하거나 무단으로 라우팅 경로에서 이탈하는 이기적인 무선 단말을 우회하도록 라우팅 경로를 설정하는 네트워크 계층간의 수평적 상호 작용을 제공한다. 그리고 CARE 기법은 수직적 상호 작용을 기반으로 하여 MAC 계층으로부터 획득한 무선 채널의 상황 정보를 반영하여 라우팅 경로의 품질 향상시키며, 네트리크 계층에서 획득한 무선 단말의 평판 정보를 전송 계통에 반영하여 TCP의 성능 향상을 제공한다. CARE로 기법의 성능을 평가한 결과, 단말의 빈번한 이동과 악의적인 단말이 존재하는 다중 홉 무선 네트워크 환경에서 패킷 전송의 낮은 실패율과 패킷의 평균 전송 시간의 향상을 제공함과 동시에 종단간 무선 단말의 향상된 TCP 성능을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.236-241
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• 2014

이동 에드혹 네트워크에서는 소스 노드로 부터 목적지 노드까지 데이터 전달을 위해 멀티 홉 전송방식을 사용하며 이때 전송경로를 설정하는 라우팅 기법이 중요한 기술적 이슈가 된다. 각 노드들의 위치 변경 및 채널환경의 변화에 따라 노드들 사이의 무선링크가 불안정해 질 수 있으며 이는 링크에러를 증가시키게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 다중경로 라우팅기법이 제안되었다. 다중경로 라우팅은 데이터를 분산 전송하여 특정 링크에서의 혼잡을 줄이고 데이터의 전송효율을 증가시킬 수 있다. 그러나 다중경로 라우팅에서 각각의 경로는 서로 간섭을 야기할 수 있으며 이는 네트워크의 성능을 크게 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이동 에드혹 네트워크에 적용가능한 다중경로 라우팅기법을 제안하다. 제안된 방식에서는 노드의 위치정보 없이도 경로 간 간섭을 회피할 수 있도록 설계되었다. 시뮬레이션을 통해 제안된 다중경로 라우팅 기법이 전송지연과 에러를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권5호
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• pp.2499-2522
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• 2017

Multi-hop networks are a low-setup-cost solution for enlarging an area of network coverage through multi-hop routing. Carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA) is frequently used in multi-hop networks. Multi-hop networks face multiple problems, such as a rise in contention for the medium, and packet loss under heavy-load, saturated conditions, which consumes more bandwidth due to re-transmissions. The number of re-transmissions carried out in a multi-hop network plays a major role in the achievable quality of service (QoS). This paper presents a statistical, analytical model for the end-to-end delay of contention-based medium access control (MAC) strategies. These strategies schedule a packet before performing the back-off contention for both differentiated heterogeneous data and homogeneous data under saturation conditions. The analytical model is an application of Markov chain theory and queuing theory. The M/M/1 model is used to derive access queue waiting times, and an absorbing Markov chain is used to determine the expected number of re-transmissions in a multi-hop scenario. This is then used to calculate the expected end-to-end delay. The prediction by the proposed model is compared to the simulation results, and shows close correlation for the different test cases with different arrival rates.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.65-70
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• 2013

본 논문에선, 정적 무선 네크워크에서 에너지 절약을 얻기 위한 멀티 홉 협력 전송 프로토콜을 제안한다. 네트워크의 각 터미널에서는 수신된 신호를 각 수신단에서 등 이득 결합 기법을 사용하고 단일 안테나를 설치한다. 또한, 각 구간에서 최적의 전체 전송 전력의 할당 방법을 제안한다. 몬테-카를로 시뮬레이션으로 평균 전체 전송 전력과 구간의 평균 수의 부분에서 멀티 홉 직접 전송(MDT)와 Khadani에 의해 제안된 협력 라우팅 프로토콜을 제안된 프로토콜로 성능을 비교 분석한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권4호
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• pp.580-588
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• 2016

Energy efficiency is the main objective in the design of a wireless sensor network (WSN). In many applications, sensing data must be transmitted from sources to a sink in a timely manner. This paper describes an investigation of the trade-off between two objectives in WSN design: minimizing energy consumption and minimizing end-to-end delay. We first propose a new distributed clustering approach to determining the best clusterhead for each cluster by considering both energy consumption and end-to-end delay requirements. Next, we propose a new energy-cost function and a new end-to-end delay function for use in an inter-cluster routing algorithm. We present a multi-hop routing algorithm for use in disseminating sensing data from clusterheads to a sink at the minimum energy cost subject to an end-to-end delay constraint. The results of a simulation are consistent with our theoretical analysis results and show that our proposed performs much better than similar protocols in terms of energy consumption and end-to-end delay.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제16권3호
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• pp.135-141
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• 2018

Wireless sensor networks (WSN) are composed of a large number of sensor nodes. Battery-powered sensor nodes have limited coverage; therefore, it is more efficient to transmit data via multi-hop communication. The network lifetime is a crucial issue in WSNs and the multi-hop routing protocol should be designed to prolong the network lifetime. Prolonging the network lifetime can be achieved by minimizing the power consumed by the nodes, as well as by balancing the power consumption among the nodes. A power imbalance can reduce the network lifetime even if several nodes have sufficient (battery) power. In this paper, we propose a routing protocol that prolongs the network lifetime by balancing the power consumption among the nodes. To improve the balance of power consumption and improve the network lifetime, the proposed routing scheme adaptively controls the transmission range using a power control according to the residual power in the nodes. We developed a routing simulator to evaluate the performance of the proposed routing protocol. The simulation results show that the proposed routing scheme increases power balancing and improves the network lifetime.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.312-316
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• 2010

We describe in this paper how to facilitate ad hoc routing with a particle filter in a hostile radio environment for multi-hop wireless ad hoc networks that connect multi-robots. The proposed scheme increases a connection's throughput by exploiting alternative links without going through the procedure of route discovery when link failure happens among multi-robots' networking. The scheme is implemented by using a particle filter to find strongly connected nodes. The filter estimates the probability distribution function in a sample-based manner with N particles. The particles are associated with a weight which represents the probability of the corresponding node to be the node with the best link. At every step of the estimation, the weights of particles are calculated and particles are resampled based on the weights. Since a node with the strongest link status possesses the largest number of particles, we take this node to forward the packets.