• Journal of Communications and Networks
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• 제4권3호
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• pp.230-245
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• 2002

Usually the network-throughput maximization problem for constant-bit-rate (CBR) circuit-switched traffic is posed for a fixed offered load profile. Then choices of routes and of admission control policies are sought to achieve maximum throughput (usually under QoS constraints). However, similarly to the notion of channel “capacity,” it is also of interest to determine the “network capacity;” i.e., for a given network we would like to know the maximum throughput it can deliver (again subject to specified QoS constraints) if the appropriate traffic load is supplied. Thus, in addition to determining routes and admission controls, we would like to specify the vector of offered loads between each source/destination pair that “achieves capacity.” Since the combined problem of choosing all three parameters (i.e., offered load, admission control, and routing) is too complex to address, we consider here only the optimal determination of offered load for given routing and admission control policies. We provide an off-line algorithm, which is based on Lagrangian techniques that perform robustly in this rigorously formulated nonlinear optimization problem with nonlinear constraints. We demonstrate that significant improvement is obtained, as compared with simple uniform loading schemes, and that fairness mechanisms can be incorporated with little loss in overall throughput.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.721-724
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• 2008

무선 센서 네트워크(WSN)를 구성하는 각 센서 노드들의 에너지 관리는 네트워크 전체의 생명주기에 영향을 미치는 요소 중 가장 중요한 요소이다. 센서 노드들은 한번 설치된 이후 짧게는 수개월에서 길게는 몇 년에 걸쳐 동작해야 하기 때문에 배터리에 의존하고 있는 센서 노드들의 에너지를 효율적으로 관리할 수 있는 기술들이 필요하다. Directed Diffusion은 센서 노드에서 수집한 데이터를 네트워크 전체에 브로드캐스팅 하지 않고, 소스(Source)노드로부터 싱크(Sink)노드까지 강화(Reinforce)된 경로를 통해서만 데이터를 전송하여 경로 이외의 노드들의 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있는 라우팅 프로토콜이다. 그러나 기존의 Directed Diffusion에서는 전송 경로 상에 장애가 발생했을 경우 싱크에서 전송한 익스플로러터리 패킷을 기다려야 하며, 장애가 발견되고 재전송되기 전까지 전송된 데이터는 무의미한 데이터가 된다. 본 논문에서는 앞서 언급된 Directed Diffusion의 장애 경로 복구의 문제점을 보완하기 위해 Fast Repair(FR)를 제안한다. FR은 데이터 전송 경로 상에 장애 발생 시 데이터를 재전송 하고 경로를 재설정하는데 효율적이며, 성능평가 결과에서도 기존의 Directed Diffusion에 비하여 향상된 성능을 나타내고 있다.

• ETRI Journal
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• 제22권1호
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• pp.30-37
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• 2000

Existing tree construction mechanisms are classified into source-based trees and center-based trees. The source-based trees produce a source-rooted tree with a low delay. However, for the applications with multiple senders, the management overheads for routing tables and resource reservations are too high. The center-based trees are easy to implement and manage, but a priori configuration of candidate center nodes is required, and the optimization mature such as tree cost and delay is not considered. In this paper, we propose a new multicast tree building algorithm. The proposal algorithm basically builds a non-center based shared tree. In particular, any center node is not pre-configured. In the purposed algorithm, a multicast node among current tree nodes is suitably assigned to each incoming user: Such a node is selected in a fashion that tree cost and the maximum end-to-end delay on the tree are jointly minimized. The existing and proposed algorithms are compared by experiments. In the simulation results, it is shown that the proposed algorithm approximately provides the cost saving of 30% and the delay saving of 10%, compared to the existing approaches. In conclusion, we see that the cost and delay aspects for multicast trees can be improved at the cost of additional computations.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권6호
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• pp.1347-1360
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• 2018

Owing to limited energy in wireless devices power saving is very critical to prolong the lifetime of the networks. In this regard, we designed a cross-layer optimization mechanism based on power control in which source node broadcasts a Route Request Packet (RREQ) containing information such as node id, image size, end to end bit error rate (BER) and residual battery energy to its neighbor nodes to initiate a multimedia session. Each intermediate node appends its remaining battery energy, link gain, node id and average noise power to the RREQ packet. Upon receiving the RREQ packets, the sink node finds node disjoint paths and calculates the optimal power vectors for each disjoint path using cross layer optimization algorithm. Sink based cross-layer maximal minimal residual energy (MMRE) algorithm finds the number of image packets that can be sent on each path and sends the Route Reply Packet (RREP) to the source on each disjoint path which contains the information such as optimal power vector, remaining battery energy vector and number of packets that can be sent on the path by the source. Simulation results indicate that considerable energy saving can be accomplished with the proposed cross layer power control algorithm.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.576-579
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• 2011

무선센서네트워크는 여러 분야에 사용되고 있으며 그 특성상 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 설계되어야 한다. 무선 센서들은 한 번 설치되면 다시 교환할 수 없으며 제한된 배터리를 활용하여 운영된다. 따라서 네트워크 수명을 늘리기 위해서는 이러한 센서들의 효율적 활용이 필수적이다. BCDCP 에서는 CH(클러스터 헤드)가 BS(베이스스테이션)에 모든 데이터를 전송한다. BCDCP는 적은 규모의 네트워크에서는 잘 동작하지만 큰 규모에서는 무선 통신을 위한 에너지 소모가 많아 적절하지가 았다. TBRP 는 큰 규모의 네트워크에서는 잘 동작하지만 다중 홉 전송에 따는 에너지 고갈 현상이 빨리 발생한다. 본 논문에서는 균형화된 에너지 소모를 통해 네트워크 수명을 늘리기 위한 기법인 CETRP 를 제안하였다. CETRP 는 클러스터 헤드를 트리구조로 선정하여 에너지 효율을 극대화하였으며 다른 기법과 성능을 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.752-757
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• 2009

In the last decade, many methods such as greet chamber, reservoir, or debris barrier, have been utilized to manage and prevent muddy water problem. The Vegetative Filter Strip (VFS) has been thought to be one of the most effective methods to trap sediment effectively. The VFS are usually installed at the edge of agricultural areas adjacent to stream or drainage ditches, and it has been shown that the VFS effectively removes pollutants transported with upland runoff. But, if the VFS is installed without any scientific analysis of rainfall-runoff characteristics, soil erosion, and sediment analysis, it may not reduce the sediment as much as expected. Although Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model has been used worldwide for many hydrologic and Non-Point Source Pollution (NPSP) analysis at a watershed scale. but it has many limitations in simulating the VFS. Because it considers only 'filter strip width' when the model estimates sediment trapping efficiency, and does not consider the routing of sediment with overland flow option which is expected to maximize the sediment trapping efficiency from upper agricultural subbasin to lower spatially-explicit filter strip. Therefore, the SWAT overland flow option between landuse-subbasins with sediment routing capability was enhanced with modifications in SWAT watershed configuration and SWAT engine. The enhanced SWAT can simulate the sediment trapping efficiency of the VFS in the similar way as the desktop VFSMOD-w system does. Also it now can simulate the effects of overland flow from upper subbasin to reflect the increased runoff volume at the receiving subbasin, which is what is occurring at the field if no diversion channel is installed. In this study, the enhanced SWAT model was applied to small watershed located at Jaun-ri in South Korea to simulate diversion channel and spatially-explicit VFS. It was found that approximately sediment can be reduced by 31%, 65%, 68%, with diversion channel, the VFS, and the VFS with diversion channel, respectively.

• 한국항행학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.118-126
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• 2007

에드혹 네트웍은 동적으로 노드들을 조직화하고 네트워크 토폴로지를 사람들과 장치들 사이에 통신 인프라 없이 네트워킹이 가능하도록 하는 무선 모바일 시스템이다. 애드혹 네트워크 시스템이 매력적인 솔루션이지만 상업적으로 성장하는 것을 방해하는 결점들이 존재하며 이 결점들의 주된 문제는 보안에 관련된 것이다. 애드혹 네트워크 시스템은 평상 보안 공격에 취약하다고 알려져 있는데 이는 집중화된 키 분배센터와 노드들이 암호화 키와 디지털 증명서를 제공하기 위한 신뢰된 인증권한을 확립하기 어렵기 때문이다. 애드혹 라우팅 프로토콜 상에서 공격을 예방하기 위해 많은 알고리즘들이 사용되고 있으며, 본 논문에서 우리는 무선 멀티-홉 네트워크상에서 데이터를 안전하게 전송하는 시큐어 프레임워크에 대해 기술했고 기존의 존재하는 소스 라우팅 스키마와 제안된 스키마를 시뮬레이션 결과로 비교했다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.2886-2896
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• 1996

본 논문에서는 ATM망의 VP계층 망 상에서의 VC 연결에 대한 멀티캐스트 라우팅 알고리즘인 CMTVD(Constrained Multicast Tree with Virtual Destination) 알고리즘을 제안한다. CMTVD 멀티캐스트 라우팅 알고리즘은 서비스 유형에 따라 달라지는 제한사항을 반영하여 경로를 할당하되, 여러 목적 노드 그룹들간에 경로가 최대한 공유될 수 있도록 하여 총 링크 사용을 최소화할 수 있도록 한 휴리스틱 알고리즘이다. 소스노드와 목적노드들 및 가상목적 노드들로 구성되는 최소 비용 스타이너 트리를 구하는데, 연결가지를 추가시킬 때마다 서비스 유형에 따른 제한사항을 가중치로 반영한다. 지연에 민감한 실시간 서비스에 대해서는 최대 허용 지연을 초과하지 않도록 가급적 지연이 작은 연결가지를 선택하고, 비실시간 서비스에 대해서는 망에 부하가 분산되도록 하는 연결가지를 선택한다. 시뮬레이션 결과에 의하면 CMTVD 알고리즘은 망의 노드수가 증가하고 목적노드 그룹 수가 크며 그들이 집중화되어 있을수록 CMT(Constrained Multicast Tree) 알고리즘에 비해 더 나은 경로를 찾는데, 경로 비용 성능이 약 10% ~ 15% 정도 개선되었다. 본 논문에서는 ATM 망을 VP 계층에서 가상 멀티캐스트망으로 재구성하고 연결가지의 비용함수를 선택 가능한 경로들간의 상대적 비용요소만을 고려하여 단순화함으로써 복잡도를 줄여 실제 환경에 사용할 수 있도록 고려하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.23-29
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• 2011

무선 센서 네트워크는 응용에 따라 실시간 전송, 전송 보장 등의 QoS 요구 사항들을 필요로 한다. 동시에 무선 센서 네트워크의 에너지 제약을 감안한 에너지 효율성도 만족 시켜줘야 한다. 본 논문에서는 이러한 요구 사항들을 만족 시켜줄 수 있는 무선 센서 네트워크를 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 주변 노드의 정보만을 바탕으로 싱크 노드까지의 에너지 비용, 지연 시간, 신뢰성을 추정한다. 이 추정을 기반으로 경로를 선택하는 확률을 계산한다. 노드에서 패킷을 전송할 때 계산된 확률에 의해 다음 노드를 선택한다. 선택 확률은 싱크까지의 경로에 소모되는 에너지 비용과 반비례하도록 계산되기 때문에 에너지 비용이 적은 경로일수록 더 자주 선택된다. 실시간 전송을 위해서 제안 알고리즘은 패킷이 제 시간에 싱크까지 갈 수 있는 경로들 중에 선택된다. 신뢰성 있는 전송을 위해서는 노드가 패킷의 소스일 경우 추가 패킷을 다른 경로로 보내도록 할 수 있다. 실험 결과를 통해 제안 알고리즘이 에너지 효율성을 고려하면서 실시간 전송 및 신뢰성 전송을 향상 시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.1541-1548
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• 2012

본 논문에서는 MANET에서 링크고장 발생시 빠른 경로복구 기능을 갖는 다중경로기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안한 프로토콜은 데이터 전송이 필요할 경우 종단간 가장 신뢰성이 높은 주경로와 주경로상에 고장이 발생할 경우 전송경로를 복구하기 위한 보조경로를 설정하고, 주경로를 통해 데이터를 전송하게 된다. 데이터 전송도중 주경로상의 링크에 고장이 발생하면 보조경로를 이용하여 빠르게 복구함으로써 데이터의 손실을 줄이고 새로운 경로설정을 위한 제어패킷 트래픽을 줄이게 된다. 제안한 프로토콜의 성능을 QualNet 시뮬레이터를 이용하여 기존 프로토콜들과 비교분석하였고, 성능분석결과 본 논문에서 제안한 프로토콜이 기존 프로토콜들에 비해 종단간 패킷전송률이 약 10-20% 정도 높고, 링크고장시 경로복구시간은 3배 정도 빠름을 알 수 있었다.