• 대한임베디드공학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.25-33
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• 2020

Multipath routing protocols with unmanned aerial vehicles have been proposed to improve reliability in tactical ad hoc networks. Most of existing studies tend to establish the paths with multiple metrics. However, these approaches suffer from link loss and congestion problems according to the network condition because they apply same metric for both ground and air path or employ the simple weight value to combine multiple metrics. To overcome this limitation, in this study, we propose new routing metrics for path over unmanned aerial vehicles and use the multi-criteria decision making (MCDM) method to determine the weight factors between multiple metrics. For the case studies, we extend the ad-hoc on-demand distance vector protocol and propose a strategy for modifying the route discovery and route recovery procedure. The simulation results show that the proposed mechanism is able to achieve high end-to-end reliability and low end-to-end delay in tactical ad hoc networks.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권4호
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• pp.370-383
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• 2015

Effective link quality estimation is a vital issue for reliable routing in wireless networks. This paper studies the performance of expected transmission count (ETX) under different traffic loads. Although ETX shows good performance under light load, its performance gets significantly worse when the traffic load is high. A broadcast packet storm due to new route discoveries severely affects the link ETX values under high traffic load, which makes it difficult to find a good path. This paper presents the design and implementation of a variation of ETX called high load - ETX (HETX), which reduces the impact of route request broadcast packets to link metric values under high load. We also propose a reliable routing protocol using link quality metrics, which is called link quality distance vector (LQDV). We conducted the evaluation of the performance of three metrics - HETX, ETX and minimum hop-count. The simulation results show that HETX improves the average route throughput by up to 25% over ETX under high traffic load. Minimum hop-count has poor performance compared with both HETX and ETX at all of the different traffic loads. Under light load, HETX and ETX show the same performance.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.753-775
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• 2010

Greedy forwarding is a key mechanism of geographic routing using distance as a metric. As greedy forwarding only uses 1-hop neighbor node information, it minimizes routing overhead and is highly scalable. In existing greedy forwarding schemes, a node selects a next forwarding node based only on the distance. However, the signal strength in a realistic environment reduces exponentially depending on the distance, so that by considering only the distance, it may cause a large number of data packet retransmissions. To solve this problem, many greedy forwarding schemes have been proposed. However, they do not consider the unreliable and asymmetric characteristics of wireless links and thus cause the waste of limited battery resources due to the data packet retransmissions. In this paper, we propose a reliable and energy-efficient opportunistic greedy forwarding scheme for unreliable and asymmetric links (GF-UAL). In order to further improve the energy efficiency, GF-UAL opportunistically uses the path that is expected to have the minimum energy consumption among the 1-hop and 2-hop forwarding paths within the radio range. Comprehensive simulation results show that the packet delivery rate and energy efficiency increase up to about 17% and 18%, respectively, compared with the ones in PRR${\times}$Distance greedy forwarding.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.87-90
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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 멀티 채널 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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.158-159
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• 2011

Energy efficiency in wireless sensor networks (WSNs) is one significant factor that needs to be considered when making any designs or doing any enhancements on the communication protocol stack. In WSNs using traditional geographic routing, when a sensor node receives a data packet that needs to be transmitted to the sink, it will forward the packet to the neighbor node which is closest to the sink. The traditional geographic routing assumes that the link quality is always 100%. This may cause a bad result as per which we waste too many energy for retransmissions between the two nodes. Thus, the problem here is how to select such node as forwarder at most efficiently in the aspect of both energy consumption and the distance toward the destination. The better node we choose, the more energy we can conserve for the whole network. In this paper, we propose a next-hop forwarding selection metric, called Energy Consumption for Transmission (ECT), which can resolve the above problem in the best way.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권5호
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• pp.621-626
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• 2006

이동 애드 혹 네트워크(Mobile Ad Hoc Network; MANET)는 유선 인프라 없이 구축된 무선 네트워크로 멀티 홉 통신을 수행할 수 있다. 인터넷 노드와 통신하고자 하는 MANET 노드에게 인터넷 연결을 가능하게 하는 방법이 요구되며 인터넷 연결은 인터넷과 MANET을 중계하는 인터넷 게이트웨이를 통해 지원된다. 신뢰성과 통신의 유연성을 지원하기 위해 다중 인터넷 게이트웨이들을 MANET에 배치하여 사용할 수 있다. 게이트웨이들 간의 부하를 잘 분배한다면 네트워크 성능 향상을 얻을 수 있으므로, MANET 내에 여러 개의 인터넷 게이트웨이가 존재할 경우 이들 간의 부하 균등화는 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 부하 균등화 기법을 제어 메시지의 플러딩 방법과 인터넷 게이트웨이를 선택하는 주체에 따라 4가지로 분류하며, 부하 균등화 문제를 해결하기 위한 새로운 메트릭(metric)을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 흡 수와 라우팅 엔트리의 수를 메트릭으로 이용하는 새로운 기법의 성능이 기존 기법에 비하여 향상되었음을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.75-81
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• 2012

본 논문에서는 QoS 라우팅 알고리즘의 성능을 유지하면서 LSU(Link State Update) 메시지의 수를 제어할 수 있는 QoS 라우팅 링크 상태 갱신 알고리즘을 제안하였다. 기존에 제시된 대부분의 LSU 알고리즘은 QoS 라우팅의 성능을 향상시키는데 중점을 두고 있기 때문에 LSU 메시지의 수가 늘어나더라도 제어할 수 있는 메커니즘을 가지고 있지 않다. 특히 트래픽 통계에 근거한 적응형 알고리즘의 경우 더욱더 그러하며 트래픽이 과도하거나 변화가 심할 경우 이와 비례해서 LSU 메시지 수도 증가하여 과도한 LSU 메시지가 성능을 오히려 좋지 않게 한다. 제시하는 알고리즘은 QoS 라우팅 성능과 상충관계에 있는 과도한 LSU 메시지의 수를 제어하기 위해 요구 대역폭이 가용대역폭에 미치는 영향에 따라 LSU 메시지의 중요도를 구분하고 중요도와 단위시간 당 업데이트 비율 ${\gamma}$에 따라 LSU 메시지의 전송 여부를 결정하여 LSU 메시지 수를 제어한다. 성능 평가를 위해 기존에 제시된 다양한 LSU 알고리즘과 본 논문에서 제안하는 알고리즘을 MCI 네트워크상에서 라우팅 Blocking 확률과 링크 당 평균 LSU 메시지의 개수 등을 성능 평가 항목으로 하여 시뮬레이션을 수행하였고 제안하는 알고리즘의 우수성을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.1033-1035
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• 2005

일반적으로 기존의 Ad-hoc 무선 네트워크 환경에서의 라우팅 정책은 가장 빠르게 데이터를 전송할 수 있는 경로를 찾는 것이 목적이었다. 그러나 한정된 전력을 가진 노드로 구성한 네트워크에서 각 노드의 잔여전력량을 무시하고 라우팅 경로를 설정하면 수명을 다한 특정 노드로 인해 네트워크의 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 각 노드의 생존시간을 최대한 보장할 수 있도록 라우팅 경로를 선택하여 네트워크의 성능 저하를 최소화하는 라우팅 정책을 제안한다. 이 정책은 기존의 테이블 기반 라우팅 정책에 두 가지 metric을 더하여 잔여 전력이 많은 노드를 포함하는 경로를 설정할 수 있게 해 준다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.64-70
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• 2003

본 논문에서는 유선 인프라스트럭처 없이 쉽게 이동 단말기들만으로 네트워크를 쉽게 구성하여 긴급구조나 군용 네트워크로 이용되는 Ad hoc 네트워크의 성능에 영향을 미치는 성능 지표와 적정 운용성 등에 대한 연구를 통해 향후 제안하고자하는 DQM(Distributed QoS Monitoring) 기반 라우팅 프로토콜의 선행 자료로 이용하고자 한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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• pp.176-180
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• 2008

무선 메쉬 네트워크는 최근 무선 네트워크 환경에서 유선을 효율적으로 연장할 수 있는 기술로서 주목 받고 있으며 무선 백본망을 통해 저렴한 비용으로 광대역 네트워크 인프라를 구성하는 기술이다. 무선 메쉬 네트워크는 기존 네트워크 기술과는 달리 노드의 이동성이 적고 에너지 영향도 덜 제한적인 특징을 가지고 있다. 따라서 이러한 네트워크 특성을 반영할 수 있는 경로 설정 기술이 필요하며 적합한 경로를 결정하기 위한 새로운 라우팅 메트릭이 요구된다. 본 논문에서는 데이터를 효율적으로 전달하기 위해 노드 간 링크 성능과 노드의 부하를 고려한 새로운 라우팅 메트릭을 제안한다.