• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제4권3호
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• pp.225-239
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• 2010

This paper introduces a new approach to modeling relative distance among nodes under a variety of communication rates, due to node's mobility in Mobile Ad-hoc Networks (MANETs). When mobile nodes move to another location, the relative distance of communicating nodes will directly affect the data rate of transmission. The larger the distance between two communicating nodes is, the lower the rate that they can use for transferring data will be. The connection certainty of a link also changes because a node may move closer to or farther away out of the communication range of other nodes. Therefore, the stability of a route is related to connection entropy. Taking into account these issues, this paper proposes a new routing metric for MANETs. The new metric considers both link weight and route stability based on connection entropy. The problem of determining the best route is subsequently formulated as the minimization of an object function formed as a linear combination of the link weight and the connection uncertainty of that link. The simulation results show that the proposed routing metric improves end-to-end throughput and reduces the percentage of link breakages and route reparations.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.151-157
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• 2023

RPL (IPv6 Routing Protocol for Low-power Lossy Network) is a standardized routing protocol for LLNs (Low power and Lossy Networks) by the IETF (Internet Engineering Task Force). RPL creates routes and builds a DODAG (Destination Oriented Directed Acyclic Graph) through OF (Objective Function) defining routing metrics and optimization objectives. RPL supports a leaf mode which does not allow any child nodes. In this paper, we propose INFRA-RPL which provides a dynamic leaf mode functionality to a leaf node with the mobility. The proposed protocol is implemented in the open-source IoT operating system, Contiki-NG and Cooja simulator, and its performance is evaluated. The evaluation results show that INFRA-RPL outperforms the existing protocols in the terms of PDR, latency, and control message overhead.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.71-80
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• 2014

최근 무선기술의 발전으로 인해 스마트폰과 같은 이동노드는 멀티인터페이스를 장착하고 있다. 이와 같은 특징은 이동노드가 멀티네트워크에 동시 접속을 가능하게 하고 있다. 이에 따라 멀티인터페이스를 활용할 수 있는 다양한 네트워킹 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 이와 관련해서 멀티인터페이스 이동노드가 PMIPv6 도메인에 접속한 환경에서 핸드오버 발생 시 데이터 손실을 줄일 수 있는 MPTCP 기반의 핸드오버 기법을 제안한다. 제안하는 핸드오버 기법은 특정 네트워크 인터페이스의 핸드오버 수행 시 멀티인터페이스를 통해 2 단계 플로우 이동성을 수행하고 MPTCP 서브플로우 기능을 통해 단대단 끊김 현상을 극복한다. 따라서 제안하는 기법으로 이동노드의 핸드오버 시 발생하는 데이터 손실을 줄이고 핸드오버 지연을 최소화 할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권3호
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• pp.1204-1227
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• 2020

The tradeoff between energy conservation and traffic balancing is a dilemma problem in Wireless Sensor Networks (WSNs). By analyzing the intrinsic relationship between cluster properties and long distance transmission energy consumption, we characterize three node sets of the cluster as a theoretical foundation to enhance high performance of WSNs, and propose optimal solutions by introducing rendezvous and Mobile Elements (MEs) to optimize energy consumption for prolonging the lifetime of WSNs. First, we exploit an approximate method based on the transmission distance from the different node to an ME to select suboptimal Rendezvous Point (RP) on the trajectory for ME to collect data. Then, we define data transmission routing sequence and model rendezvous planning for the cluster. In order to achieve optimization of energy consumption, we specifically apply the economic theory called Diminishing Marginal Utility Rule (DMUR) and create the utility function with regard to energy to develop an adaptive energy consumption optimization framework to achieve energy efficiency for data collection. At last, Rendezvous Transmission Algorithm (RTA) is proposed to better tradeoff between energy conservation and traffic balancing. Furthermore, via collaborations among multiple MEs, we design Two-Orbit Back-Propagation Algorithm (TOBPA) which concurrently handles load imbalance phenomenon to improve the efficiency of data collection. The simulation results show that our solutions can improve energy efficiency of the whole network and reduce the energy consumption of sensor nodes, which in turn prolong the lifetime of WSNs.

• 정보처리학회논문지C
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• 제18C권3호
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• pp.179-186
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• 2011

무선 메쉬 네트워크 기술은 유선과 비슷한 전송속도를 갖는 무선 네트워크망을 구축하는 기술을 의미하며, 기존 유선 네트워크와 비교해서 네트워크 구축에 보다 향상된 유연성을 제공한다. 또한 노드의 이동성이 적고 에너지 영향에도 제약이 적게 따른다는 특징을 갖고 있다. 그러나 다중 경로 설정 및 선택 시에 발생할 수 있는 시스템 오버헤드와 같은 고려되어야 하는 사항들이 많아지게 된다. 따라서 이러한 네트워크 특성과 경로 설정 기술이 반영될 수 있는 네트워크의 설계 및 최적화에 주목하게 된다. 본 논문에서는 다중 경로 설정에 효과적으로 대응하기 위해 유전 알고리즘의 적합성 평가 함수에 링크의 성능과 로드를 고려한 노드의 트래픽 상황과 데이터 손실률 그리고 대역폭 및 링크의 홉수를 이용한 노드의 서비스 평가 값을 적용함으로써 무선 메쉬 네트워크 라우팅의 경로 설정에 대한 해결 방법을 제안한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.80-83
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• 2009

IEEE 802.11 무선랜은 광대역 무선접속 네트워크를 지원하기 위한 가장 대중화된 통신 프로토콜이다. 최근 이동 중에도 무선랜을 통해 실시간 멀티미디어 서비스에 대한 사용자 요구가 증가하고 있다. 이동성을 지원하기 위해서는 단말의 핸드오프 기능이 필수적이다. 그러나 IEEE 802.11 무선랜의 핸드오프 기법은 최고 300ms의 지연 시간을 가지며, 관련연구의 무선랜 핸드오프 기법은 접속할 무선 액세스 포인트의 검색 및 재접속 및 인증과정에 초점을 맞추고 있다. 이동 중인 휴대 단말일 경우 빈번하게 핸드오프가 발생하며 이를 위한 고려가 상대적으로 부족하다. 본 논문에서는 GPS 위치정보와 수신신호세기를 이용하여 핸드오프 지점을 예측하고 높은 전송 대역폭을 보장 받는 핸드오프 알고리즘을 제안한다. 제안한 핸드오프 방법을 구현하고 성능을 검증하여 알고리즘의 우수함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권6호
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• pp.1487-1492
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• 2012

증가하는 이동단말의 인터넷 접속은 무선 IP망에서 노드의 망 이동 지원을 필요로 하게 되고, IPv6를 위해 모바일 IPv6를 제시되었다. 하지만 모바일 IPv6는 노드의 핸드오버로 인한 패킷손실을 발생시켜 망의 성능을 저하시킴으로 인해 이를 개선하기위한 다양한 방안들이 제시되고 있다. FMIPv6는 이들 방안들 중 하나로 끊어짐 없는 핸드오버가 가능하도록 설계되었으나 링크계층으로부터 정확한 핸드오버 시점을 결정해야하는 문제가 있다. 본 논문에서는 FMIPv6의 링크계층 의존성 문제를 해결하기 위해 가장 큰 지연시간을 갖는 이동노드의 CoA 등록과정을 사전에 수행하여 결정적인 부분의 지연시간을 최소로 줄이는 방안인 mptFMIPv6를 제안한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.758-767
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• 2012

In the ad-hoc wireless network environment, that the fixed sensor nodes and the sensor nodes to move are mixed, as the number of the sensor nodes with mobility are getting more, the costs to recover and maintain the whole network will increase more and more. This paper proposed the CDSR (Cost based Dynamic Source Routing) algorithm being motivated from the typical DSR algorithm, that is one of the reactive routing protocol. The cost function is defined through measuring the cost which any sensor node pays to participate in the whole network for communication. It is also showed in this paper that the proposed routing algorithm will increase the efficiency and life of whole sensor network through a series of experiments.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제10권1호
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• pp.103-118
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• 2014

Over the last couple of years, traditional VANET (Vehicular Ad Hoc NETwork) evolved into VANET-based clouds. From the VANET standpoint, applications became richer by virtue of the boom in automotive telematics and infotainment technologies. Nevertheless, the research community and industries are concerned about the under-utilization of rich computation, communication, and storage resources in middle and high-end vehicles. This phenomenon became the driving force for the birth of VANET-based clouds. In this paper, we envision a novel application layer of VANET-based clouds based on the cooperation of the moving cars on the road, called CaaS (Cooperation as a Service). CaaS is divided into TIaaS (Traffic Information as a Service), WaaS (Warning as a Service), and IfaaS (Infotainment as a Service). Note, however, that this work focuses only on TIaaS and WaaS. TIaaS provides vehicular nodes, more precisely subscribers, with the fine-grained traffic information constructed by CDM (Cloud Decision Module) as a result of the cooperation of the vehicles on the roads in the form of mobility vectors. On the other hand, WaaS provides subscribers with potential warning messages in case of hazard situations on the road. Communication between the cloud infrastructure and the vehicles is done through GTs (Gateway Terminals), whereas GTs are physically realized through RSUs (Road-Side Units) and vehicles with 4G Internet access. These GTs forward the coarse-grained cooperation from vehicles to cloud and fine-grained traffic information and warnings from cloud to vehicles (subscribers) in a secure, privacy-aware fashion. In our proposed scheme, privacy is conditionally preserved wherein the location and the identity of the cooperators are preserved by leveraging the modified location-based encryption and, in case of any dispute, the node is subject to revocation. To the best of our knowledge, our proposed scheme is the first effort to offshore the extended traffic view construction function and warning messages dissemination function to the cloud.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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• pp.473-476
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• 2007

RSSI 방법에 의한 모바일 사용자의 위치확인은 최근에 매우 주목을 받는 연구영역이지만, 모바일사용자에 의해 쉽게 변화하는 RSSI의 신호전파특성의 복잡성 때문에 여전히 문제가 많은 부분으로 남아있다. 따라서 본 연구에서는 분할기반의 선형 보간법이 이러한 복잡한 환경에서의 무선신호의 활발한 변화패턴을 안정시키기 위해 제안되었다. 제안된 최적화 알고리즘은 IEEE802.15.4 표준에서 운영되는 현재의 무선 위치인식(CC2431, 칩콘사, 노르웨이) 알고리즘에 추가의 형태로 제안되었다. 첫단계는 다른 정적 위치에서의 RSSI값이 모아지고 정해진 거리에 대한 평균값과 표준편차를 얻기 위한 단계를 거치는 캘리브레이션 모델로 구성된다. RSSI 평탄화알고리즘은 사용자가 움직일 때 각 레퍼런스노드에서 받는 무선신호의 동적변동을 최소화하기 위해 제안되었다. 거리는 첫 번째 단계에서 얻어지는 분할공식을 사용하여 계산되어진다. RSSI값이 하나의 분할보다 크게 떨어지는 경우에는, 확률적 접근방법에 의해서 그 거리가 결정된다. 각 거리에 대한 거리확률분포함수가 계산되고 특별한 RSSI에서 가장 높은 함수값이 거리로 결정되게 된다. 마지막으로 각 레퍼런스 노드로부터 얻어진 거리를 사용하여 삼각측량 알고리즘이 사용되어서 위치 가 결정되게 된다. 실험 결과 제안된 알고리즘에 의해 계산된 위치는 위치추적을 위한 알고리즘으로 매우 가능성있는 결과를 제시하였다.