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

• 대한교통학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.85-98
• /
• 2010

대중교통 네트워크가 점점 더 복합수단화됨에 따라 네트워크의 연계성이 중요한 개념으로 대두되고 있다. 본 연구에서는 복합수단 대중교통 네트워크의 연계성을 평가하는 계량모형을 제시하였다. 이를 위하여 우선 대중교통 노선의 평가지표로 노선연장, 수송용량, 통행속도를 선정하고 이들의 곱을 노선의 연계강도로 정의하였다. 또한 사회 네트워크 분석에서 사용되는 노드의 중심성 지표 중 하나인 degree centrality 개념을 대중교통 네트워크에 적합하게 수정하였다. 노선의 연계강도와 그 노선이 서비스하는 정류장의 degree centrality를 접목하여 정류장의 연계정도를 나타내는 지수를 개발하였다. 이를 토대로 복합수단 대중교통 네트워크 내의 노선 및 지역의 연계성 지수도 도출하였다. 또한 정류장의 연계성 지수와 이용자수용비율 함수를 이용하여 환승센터의 연계성을 평가하는 방법도 제시하였다. 사례연구 결과 본 연구에서 개발된 연계성 평가 모형은 복합수단 대중교통 네트워크의 특성을 제대로 반영하고 있으며, 대중교통 네트워크 내의 정류장, 노선, 지역의 연계성을 적절하게 평가할 수 있고, 또한 환승센터의 서비스수준 산정에 활용될 수 있음을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제5권4호
• /
• pp.665-683
• /
• 2011

Wireless sensor networks (WSN) consist of a large amount of sensor nodes distributed in a certain region. Due to the limited battery power of a sensor node, lots of energy-efficient schemes have been studied. Clustering is primarily used for energy efficiency purpose. However, clustering in WSNs faces several unattained issues, such as ensuring connectivity and scheduling inter-cluster transmissions. In this paper, we propose a location-based spiral clustering (LBSC) algorithm for improving connectivity and avoiding inter-cluster collisions. It also provides reliable location aware routing paths from all cluster heads to a sink node during cluster formation. Proposed algorithm can simultaneously make clusters in four spiral directions from the center of sensor field by using the location information and residual energy level of neighbor sensor nodes. Three logical addresses are used for categorizing the clusters into four global groups and scheduling the intra- and inter-cluster transmission time for each cluster. We evaluated the performance with simulations and compared it with other algorithms.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제14권1호
• /
• pp.51-62
• /
• 2012

The exponential growth in wireless services has resulted in an overly crowded spectrum. The current state of spectrum allocation indicates that most usable frequencies have already been occupied. This makes one pessimistic about the feasibility of integrating emerging wireless services such as large-scale sensor networks into the existing communication infrastructure. Cognitive radio is an emerging dynamic spectrum access technology that can be used for flexibly and efficiently achieving open spectrum sharing. Cognitive radio is an intelligent wireless communication system that is aware of its radio environment and that is capable of adapting its operation to statistical variations of the radio frequency. In ad hoc cognitive radio networks, a common control channel (CCC) is usually used for supporting transmission coordination and spectrum-related information exchange. Determining a CCC in distributed networks is a challenging research issue because the spectrum availability at each ad hoc node is quite different and dynamic due to the interference between and coexistence of primary users. In this paper, we propose a novel CCC selection protocol that is implemented in a distributed way according to the appearance patterns of primary systems and connectivity among nodes. The proposed protocol minimizes the possibility of CCC disruption by primary user activities and maximizes node connectivity when the control channel is set up. It also facilitates adaptive recovery of the control channel when the primary user is detected on that channel.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제9권3호
• /
• pp.282-295
• /
• 2007

Due to the nature that high datarate leads to shorter transmission range, the performance enhancement by high datarate 802.11 WLANs may be degraded when applying high datarate to an 802.11 based multihop ad hoc network. In this paper, we evaluate, through extensive simulations, the performance of multihop ad hoc networks at multiple transmission datarates, in terms of the number of hops between source and destination, throughput, end-to-end delay and packet loss. The study is conducted based on both stationary chain topology and mesh topologies with or without node mobility. From numerical results on network performance based on chain topology, we conclude that there is almost no benefit by applying the highest datarate when the chain length is 6 hops or more. With node mobility in mesh topology, the benefit of using high datarate diminishes at even shorter number of hops. To explore the main reasons for this behavior, analyses on multihop end-to-end throughput and network k-connectivity have been conducted later in the paper, and correspondingly an auto-rate adaptation algorithm has been proposed.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.83-90
• /
• 2015

본 논문에서는 무선 메쉬 네트워크에서 라우터 노드와 클라이언트 노드간의 연결설정 최대화를 위해 라우터 노드를 효과적으로 배치하는 타부 서치 알고리즘을 제안한다. 네트워크에서 라우터 노드와 클라이언트 노드의 수가 증가함에 따라 두 종류의 노드 간 연결을 위한 계산량은 급격히 늘어나게 된다. 본 논문에서는 밀집도가 높은 네트워크에서 적정한 시간 내에 최적의 노드 연결을 위한 타부 서치 알고리즘을 제안하며, 효율적인 검색을 위해 타부 서치 알고리즘의 효과적인 이웃해 생성 동작을 제안한다. 제안된 알고리즘은 라우터 노드와 클라이언트 노드간의 최대 연결수와 실행시간 관점에서 성능을 평가하며, 평가 결과에서 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘에 비해 성능이 우수함을 보인다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
• /
• pp.53-53
• /
• 2002

According to glowing computing capacity, software in remote sensing has supported diverse processing interfaces from batch interface to high-end user interactive interface. In this paper, component based visual modeler is developed to process batch jobs for high-end users as well as novices. Visual modeler arranges several node groups which are categorized according to their purposes. These nodes carry out elemental unit processes and can be grouped to model. The model represents user specified job which is composed diverse nodes. User can organize models by connecting diverse nodes according to data flow model specification which rules node's connectivity and direction, etc. Furthermore, user defined models can be together to organize much more complex and large model.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
• /
• pp.223-224
• /
• 2009

A wireless ad hoc network is a decentralized wireless network. The network is ad hoc because each node is willing to forward data for other nodes, and so the determination of which nodes forward data is made dynamically based on the network connectivity. In this paper, we proposed new route maintenance algorithm to improve the efficiency and effective in order to reach destination node. In this algorithm we improve existing route maintenance in Dynamic Source Routing protocol, to improve the algorithm we make a new message we call Emergency Message (EMM). The emergency message used by the node moved to provide information of fault detection.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제44권10호
• /
• pp.37-46
• /
• 2007

무선 센서네트워크에서 프로토콜을 설계하는데 가장 중요한 목표는 네트워크의 수명을 연장하는 것이다. 많은 수의 노드를 임으로 살포하기 때문에 노드는 주변의 많은 노드들과 센싱영역과 통신영역에 있어 중첩되는 부분이 많다. 이렇게 심한 중첩으로 인한 부하는 네트워크 수명에 심각한 영향을 미친다. 따라서 일반적으로 모든 노드들이 항상 센싱과 통신을 위해 활성화도리 필요는 없다. 네트워크 수명을 연장시키는 최적의 방법 중의 하나가 네트워크 커버리지와 연결성 보장을 유지하기위해 필요한 주변노드의 수를 구하는 것이다. 최근까지 무선 네트워크 분야에서 이를 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 만일 네트워크 커버리지와 연결성을 만족시키는데 필수적으로 필요한 이웃노드들을 확보할 수 있다면, 노드들의 상태를 스케줄 하는 것이 아주 유용하다. 본 논문에서는 각 노드들이 자신만의 확률 값을 가지고 자신을 활성화 할지를 판단하는 새로운 활성 노드선택기법을 제안한다. 이 확률 값은 네트워크 커버리지와 연결성을 보장하기 위해 필수적으로 필요한 이웃노드의 개수와 확보된 이웃 노드의 수를 이용하여 구할 수 있다. 본 논문에서는 F. Xue et al과 S. Song et al 의 연구결과를 이용하였으며, 필수적으로 필요한 노드수의 검증을 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 실시하였으며, 일정한 확률 값을 가지는 기법과 비교하여 시뮬레이션 한 결과를 제시하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제32권2호
• /
• pp.215-219
• /
• 2005

Ad-hoc 네트워크 내의 무선 이동 노드들은 일반적으로 전원 용량이 충분하지 않기 때문에 통신 중의 전원관리가 매우 중요하다. 이러한 전력 소모를 고려한 프로토콜로 MTPR, MBCR, MMBCR, CMMBCR 등이 제안되어 있으나, 전송 중 중간노드가 방전되어 링크가 단절되는 현상은 고려하지 못하고 있다. 따라서 경로의 연속성을 보장하기에는 미흡하다. 본 논문에서는 경로의 연속성을 증대하기 위한 세 가지 방안을 제안한다. 신호 세기가 임계치 이하인 경우 사전에 대체 경로를 설정하여 링크 단절에 대비한다. 전원용량이 임계치 이하로 떨어지는 경우에도 이를 미리 알려 대체 경로를 설정한다. 또한 멀티채널상의 중간 노드는 잔여 용량과 신규 링크 설정 요청에 필요한 전력을 비교하여 선택적으로 허락함으로써 중간 노드의 수명을 연장시키는 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안된 방안이 경로 연속성을 강화시키며, 신뢰적인 연결 관리에 의하여 지연 시간을 줄이는 성능 향상을 보였다.