• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2026-2034
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• 2015

무선 센서 망은 제한된 통신범위를 가지는 수많은 센서 노드들로 구성된다. 따라서 직접 통신이 가능하지 않은 노드들 사이에는 다중 홉으로 통신하게 되며, 이는 패킷 전달의 신뢰성을 저하시킨다. 다중경로 라우팅과 기회 라우팅은 무선 센서 망에서 신뢰성을 보장하기 위한 대표적인 연구들이다. 기존 방안들은 종단 간 홉 수가 작은 경우 효과적으로 신뢰성을 향상시키지만, 홉 수가 커질수록 성능이 급격히 떨어진다. 따라서 기존 방안들은 종단 간 홉 수가 큰 대규모 무선 센서 망에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 대규모 무선 센서 망에서 신뢰성 보장을 위한 기회적 다중경로 라우팅 방안을 제안한다. 서로 다른 특성 때문에 다중경로 라우팅과 기회 라우팅을 동시에 적용하는 것은 매우 어렵다. 제안방안은 구간 단위의 라우팅을 통해 두 방안을 동시에 적용함으로써 종단 간 신뢰성을 크게 향상시킨다. 또, 기회적 다중경로 라우팅을 통해 요구되는 신뢰성을 보장하기 위해 구간 신뢰성 개념을 제안한다. 각 구간에서의 신뢰성을 요구되는 종단 간 신뢰성보다 높게 설정함으로써 종단 간 신뢰성을 보장할 수 있다. 성능 평가 결과는 제안방안이 기존 방안에 비해 대규모 무선 센서 망에서의 신뢰성 보장에 더 적합함을 보인다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.94-100
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• 2009

In recent years, the wireless mesh network (WMN) has been an emerging technology to provide Internet access to fixed and mobile wireless devices. The main goal of this paper is the design and simulation of a new MAC protocol based on the multi-path routing information for wireless mesh networks. The information about multiple paths discovered in the network layer is exploited by the MAC layer in order to forward a frame over the best hop out of multiple hop choices. The performance of our approach is compared with conventional 802.11 MAC through the simulation. The results show that our scheme exhibits a significantly better performance rather than conventional 802.11 MAC protocol in terms of packet overhead, end-to-end throughput and delay.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.107-114
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• 2024

Mobile ad hoc networks represent self-configuring networks of mobile devices that communicate without relying on a fixed infrastructure. However, traditional routing protocols in such networks encounter challenges in selecting efficient and reliable routes due to dynamic nature of these networks caused by unpredictable mobility of nodes. This often results in a failure to meet the low-delay and low-energy consumption requirements crucial for such networks. In order to overcome such challenges, our paper introduces a novel multi-objective and adaptive routing scheme based on the Q-learning reinforcement learning algorithm. The proposed routing scheme dynamically adjusts itself based on measured network states, such as traffic congestion and mobility. The proposed approach utilizes Q-learning to select routes in a decentralized manner, considering factors like energy consumption, load balancing, and the selection of stable links. We present a formulation of the multi-objective optimization problem and discuss adaptive adjustments of the Q-learning parameters to handle the dynamic nature of the network. To speed up the learning process, our scheme incorporates informative shaped rewards, providing additional guidance to the learning agents for better solutions. Implemented on the widely-used AODV routing protocol, our proposed approaches demonstrate better performance in terms of energy efficiency and improved message delivery delay, even in highly dynamic network environments, when compared to the traditional AODV. These findings show the potential of leveraging reinforcement learning for efficient routing in ad hoc networks, making the way for future advancements in the field of mobile ad hoc networking.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권4호
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• pp.269-275
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• 2007

유비쿼터스 환경의 구현을 위한 핵심 기술 중 고정된 인프라의 지원 없이 무선 단말기들끼리 연결되는 애드 혹 네트워크 기술이 큰 관심을 받고 있다. 이러한 애드 혹 무선 네트워크에서는 무선링크의 높은 비트 오류 확률과 시변 하는 네트워크 토폴로지로 인하여 수신자와 송신자간의 원활한 정보 교환을 위해 데이타 전송 경로를 효과적으로 제어할 수 있는 라우팅 프로토콜이 매우 중요한 역할을 수행한다. 하지만 기존의 애드 혹 네트워크를 위한 라우팅 프로토콜은 높은 오버헤드와 네트워크의 안정성 및 확장성 측면에서 많은 문제점을 안고 있다. 따라서 보다 효과적으로 전송 경로를 제어하고, 애드 혹 무선 네트워크 환경의 안정성을 향상시키기 위한 해결 방법으로 본 논문에서는 하이브리드 무선 네트워크를 위한 존 마스터 기반의 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 라우팅 프로토콜의 성능 분석을 위해 모의실험을 수행하였으며, 그 결과 제안 라우팅 프로토콜이 다양한 무선 환경에서 기존의 라우팅 프로토콜보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권1호
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• pp.120-130
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• 2009

In recent years, many mobile wireless communication devices and applications have been deployed on the planet. The mobile multi-hop wireless network models appeared to provide means to access to networks where few infrastructure exists. However, the mobile multi-hop wireless networks have weaker points in attacks and intrusions than the wired and one-hop wireless networks. In this paper, the secure routing issues in most mobile multi-hop wireless network models are surveyed in depth. The state-of-the-art technologies and research activities are explained. Finally, the issues and technologies for the secure routing specific to a maritime network model are sufficiently discussed as conclusions.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1077-1082
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• 2009

무선 메쉬 네트워크는 네트워크 구성의 용이성과 비용적인 장점으로 각광받고 있는 무선 백본 네트워크 기술이다. 최근 상용화된 제품이 출시되고 있지만, 대부분의 기존 연구 기술은 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였다. 본 논문에서는 실제 상황을 고려하여 무선 메쉬 네트워크 테스트베드를 구축하였다. 본 테스트 베드는 무선 분산 시스템(Wireless Distribution System)과 브릿지를 응용하여 멀티채널 멀티 인터페이스와 동적인 위치기반 라우팅 프로토콜을 지원한다. 위치기반 라우팅 프로토콜은 링크 채널 변화와 물리적 거리를 고려한 메트릭을 이용하여 무선 간섭에 강하게 설계하였다. 그리고 메쉬 클라이언트들은 중앙 집중 주소 관리 서버를 통해 주소를 할당 받아 통신하며, 간이 망 네트워크 관리 프로토콜을 통해 망을 관리하도록 설계 및 구현하였다.

• 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.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.223-228
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• 2009

무선 애드-혹 네트워크와 유선 네트워크를 연동하는 하이브리드 애드-혹 네트워크에서 효율적인 서비스 검색 기법은 중요하다. 본 논문에서는 무선 애드-혹 네트워크를 인터넷으로 확장한 하이브리드 애드-혹 네트워크를 위해 중복을 허용하는 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜을 사용하는 효율적인 크로스-레이어 서비스 검색 기법을 제안한다. 이 기법은 다중 경로 소스 라우팅 프로토콜의 장점뿐만 아니라 크로스-레이어 서비스 검색 기법의 장점을 동시에 갖는 기법이다. 서비스와 경로 검색이 동시에 이루어지는 크로스-레이어 서비스 검색 기법이 서비스 검색 후 해당 경로를 다시 검색하여 서비스를 제공받는 기존 기법보다 적은 오버헤드를 가진다는 것은 직관적으로 이해할 수 있으므로, 본 시뮬레이션을 통해서는 이 기법이 각 노드에서 다중 라우팅 경로를 유지함으로써 경로 단절시 보다 빠른 라우팅 복구가 가능하며, 다중 경로의 수를 제한하고 링크/노드 중복을 허용하는 다중 경로를 유지하도록 함으로써 라우팅 오버헤드를 줄일 수 있음으로 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.598-599
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• 2015

무선 메쉬네트워크에서 소스 노드로부터 목적지 노드까지 정보를 전달하기 위해서는 멀티홉전송을 통한 효율적인 라우팅기법이 필요로 된다. 멀티홉전송에 있어서 다중경로 라우팅기법을 사용하게 되면 특정 경로가 사용 불능 상태가 되거나 트래픽이 크게 증가하는 경우에도 다중경로를 활용한 안정적 데이터 전송이 가능하게 된다. 본 논문에서는 경로 전체에 대해 다중경로를 사용하는 기존 다중경로 라우팅 기법을 개선하여 일부 열악한 링크 구간만을 다중경로로 전송하는 부분 다중경로라우팅 방식을 제안함으로써 안전하고 빠른 데이터 전송을 보장함과 동시에 불필요하게 전송에 참여하는 노드의 수를 최소화함으로써 노드의 전력소모를 최소화하고 네트워크를 효율적으로 사용할 수 있도록 하였다.