• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권7호
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• pp.1547-1568
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• 2013

Wireless body area network (WBAN) is an emerging short-range wireless communication network with sensor nodes located on, in or around the human body for healthcare, entertainment and ubiquitous computing. In WBANs, energy is severely constrained which is the prime consideration in the medium access control (MAC) protocol design. In this paper, we propose a novel MAC protocol named Energy-efficient Relay MAC with dynamic Power Control (ERPC-MAC) to save energy consumption. Without relying on the additional devices, ERPC-MAC employs relaying nodes to provide relay service for nodes which consume energy fast. Accordingly the superframe adjustment is performed and then the network topology can be smoothly switched from single-hop to multi-hop. Moreover, for further energy saving and reliability improvement, the dynamic power control is introduced to adjust the power level whenever a node transmits its packets to the coordinator or the relaying node. To the best of the authors' knowledge, this is the first effort to integrate relay, topology adjustment and power control to improve the network performance in a WBAN. Comprehensive simulations are conducted to evaluate the performance. The results show that the ERPC-MAC is more superior to the existing standard and significantly prolongs the network lifetime.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.139-145
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• 2016

덤벨은 조금 확장시키면 거의 모든 종류의 네트워크 실험에서 사용할 수 있는 가장 기본적인 토폴로지이다. 전송 제어 프로토콜인 TCP는 네트워크와 기지국 사이의 연결을 위해 사용되는 기본적인 프로토콜이다. TCP의 주요 목표는 기본적인 통신을 위하여 다른 애플리케이션에 서비스와 경로를 제공하는 것이다. 이로 인해 TCP는 통신 매체를 통해 많은 양의 데이터를 전송해야하기 때문에 심각한 혼잡 문제를 야기한다. 혼잡 문제를 계산하기 위해 다른 종류의 pre-cure 솔루션인 LBV와 DBV가 개발되었다. LBV은 만일 패킷들이 삭제되기 시작한다면, TCP 프로토콜을 통해 전달 될 예정인 데이터를 추적한다. 그때 TCP CUBIC은 그 손실을 알리기 위하여 LBV를 사용한다. 마찬가지로 DBV는 ACK 데이터가 그 설정된 데이터 속도 시간보다 지연되었을 때 사용되는 승인절차로 동작한다. TCP COMPOUND/VAGAS가 DBV의 예이다. 많은 알고리즘이 다른 TCP 변형에서 혼잡을 제어하기 위해 제안되었지만, 데이터 패킷들의 손실을 완전히 조절하지 못하였다. 이 논문에서, 혼잡 제어 알고리즘을 구현하였으며 그 결과를 덤벨 토폴로지를 사용하여 분석하였다. 그것은 일반적으로 TCP 트래픽을 분석하는 데 사용한다. 처리량의 공정성은 네트워크 시뮬레이터 (NS-2)를 사용하여 다른 TCP 변형에서 평가하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.1471-1478
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• 2016

In this study, the system to manage the power automatically was implemented by using Arduino, Raspberry pi, and Beacon technologies. Before the research, pre-research was carried out with the analysis on the existing power management systems in the market in order to find a solution to reduce burdens from standby power and power waste with the increase of electric charges. The system is designed to be able to deliver and receive data through IEEE 802.15.4 wireless protocol, by using Xbee module. Arduino was tested to verify whether it is able to control SSR(Solid State Relay), and it was found that there is no problem. Meanwhile, it was also tested whether it is possible to organize a star topology network through Arduino and Raspberry Pi, and it was confirmed that normal wireless communication is possible through IEEE 802.15.4 wireless protocol. It is designed that the signal from Android smartphone application is to be delivered to Raspberry Pi and then, to be delivered to Arduino through Xbee so that Arduino could control SSR. In addition to this, wireless protocol required to control Arduino with Raspberry Pi is also designed and applied to this research.

• Journal of Communications and Networks
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• 제6권4호
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• pp.362-375
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• 2004

An ad hoc network is a multi-hop wireless network. Its limited bandwidth and frequently changing topology require that its protocol should be robust, simple, and energy conserving. We have proposed PoolODMRP to reduce its control overhead greatly by its one-hop local route maintenance. However, PoolODMRP still has some shortcomings. In this paper, we propose PDAODMRP (passive data acknowledgement ODMRP) to extend PoolODMRP. Compared with PoolODMRP, PDAODMRP has the following contributions: (1) It knows the status of its downstream forwarding nodes by route information collected from data packets instead of BEACON signal of MAC layer; (2) it max simplifies the route information collected from data packets by pool nodes; (3) it adopts a dynamic local route maintenance to enforce its local route maintenance; (4) it adopts the route evaluation policy of NSMP (neighbor supporting multicast protocol). Compared with PoolODMRP, PDAODMRP has lower control overhead, lower data delivery delay, and lower data overhead.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제3권1호
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• pp.52-83
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• 2009

In this technical report, we have examined the basic building blocks of mobile ad-hoc networks. The paper discusses various security requirements of ad-hoc networks, attacks in ad-hoc networks, Security Implementation and Routing Protocols. The primary purpose of the paper is to address the Optimized Link State Routing (OLSR) protocol in detail, along with the various possible attacks. Finally, algorithms for securing OLSR are proposed, via the addition of digital signatures, as well as more advanced techniques such as cross checking of advertised routing control data with the node's geographical position. The main aim of this research work is the addition of security features to the existing OLSR protocol. In order to effectively design a secure routing protocol, we present a detailed literature survey of existing protocols, along with the various attacks. Based on the information gathered from the literature survey, a secure routing protocol for OLSR is proposed. The proposed secure routing protocol involves the addition of a digital signature as well as more advanced techniques such as the reuse of previous topology information to validate the actual link state. Thus, the main objective of this work is to provide secure routing and secure data transmission.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.1222-1227
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• 2009

본 논문에서는 이동 애드혹 네트워크(MANET)에서의 상황인식 기반 계층적 클러스터링 기법인 CACH (Context-aware Adaptive Clustering Hierarchy)를 제안한다. CACH는 적응적 라우팅 기법과 비적응적 라우팅 기법을 융합한 하이브리드 라우팅 방식의 분산 클러스터링 기법을 기반으로 하고 있으며, 제안된 CACH는 동적인 토폴로지에서 노드의 이동성을 고려한 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜의 성능을 제공하게 된다. 또한 제안된 토폴로지 변경에 대해 상황인식을 기반으로 하여 적응적으로 토폴로지의 계층구조를 결정하는 새로운 기법의 모델을 제시하였고, 이로부터 네트워크에서 전송 에너지를 고려한 노드의 밀도에 따라 계층적 깊이를 결정하는 최적 다중 흡수를 결정하는 결과를 보여주었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.294-306
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• 2005

Group oriented multicast applications are becoming increasingly popular in mobile ad hoc networks (MANETs). Due to dynamic topology of MANETs, stateless multicast protocols are finding increased acceptance since they do not require maintenance of state information at intermediate nodes. Recently, several multicast schemes have been proposed which scale better' with the number of multicast sessions than traditional multicast strategies. These schemes are also known as explicit multicast (Xcast; explicit list of destinations in the packet header) or small group multicast (SGM). In this paper, we propose a new scheme for small group' multicast in MANETs named extended explicit multicast (E2M), which is implemented on top of Xcast and introduces mechanisms to make it scalable with number of group members for a given multicast session. Unlike other schemes, E2M does not make any assumptions related to network topology or node location. It is based on the novel concept of dynamic selection of Xcast forwarders (XFs) between a source and its potential destinations. The XF selection is based on group membership and the processing overhead involved in supporting the Xcast protocol at a given node. If the number of members in a given session is small, E2M behaves just like the basic Xcast scheme with no intermediate XFs. As group membership increases, nodes may dynamically decide to become an XF. This scheme, which can work with few E2M aware nodes in the network, provides transparency of stateless multicast, reduces header processing overhead, minimizes Xcast control traffic, and makes Xcast scalable with the number of group members.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권6C호
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• pp.544-561
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• 2002

본 논문에서는 이동 ad-hoc 네트워크(Mobile Ad-hoc Networks)에서 인접 단말(node)간에만 경로 설정 정보를 교환하는 협의의 네트워크인 가상 클러스터(Virtual Cluster)를 정의하고, 이를 기반으로 하는 새로운 형태의 혼합 방식 경로 설정 프로토콜(Virtual Cluster-based Routing Protocol. VCRP)을 제안한다. 이는 단말이 전체 네트워크의 구성 및 비용 정보를 알고 즉시 경로를 설정할 수 있는 Proactive Routing Protocol (PRP)이 갖는 짧은 전송 지연시간의 장점과 모든 단말이 자신을 제외한 어떠한 단말과도 정보를 교환하지 않고 단지 경로탐색 패킷(Route Query Packet)에 의존하여 동작하는 Reactive Routing Protocol (RRP)이 갖는 우수한 오버헤드 효율성의 장점을 동시에 만족하도록 설계된 방식이다. 이는 경로탐색 패킷이 가상 클러스터가 갖는 장점을 이용하여 적은 오버헤드로 신속하게 네트워크 토폴로지 정보의 수집이 가능한 형태로 수정된 전파(flooding) 기법에 기인한 것이다. 또한, 제안 방식은 수집된 정보를 기반으로 최적 경로뿐만 아니라 부수적으로 백업 경로를 동시에 파악할 수 있기 때문에 이를 이용하는 프로토콜(Virtual Cluster-based Routing Protocol with Backup Route: VCBRP)도 고려하였다. VCRP와 VCBRP 방식은 네트워크 토폴로지 변화에 대해 강인한 특성을 지니며, 동시에 패킷 전송 지연(Packet Transfer Delay), 링크 단절률(Link Failure Ratio), 그리고 무선 자원 수율(Throughput) 및 오버헤드 효율성의 성능이 기존의 경로 설정 프로토콜들에 비해 우수함을 모의 실험을 통해 검증했다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권5호
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• pp.453-462
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• 2007

NGN은 QoS가 지원되는 광 대역 전달 망에서 세션 및 비-세션 서비스를 지원하기 위한 패킷 기반의 융합 망이다. NGN의 RACF(Resource and Admission Control Functions)는 전송망의 토폴로지 및 자일 상태 정보곤 수집하기 위하여 COPS와 SNMP를 자원 관리 프로토콜로 고려하고 있다. 본 논문에서는 NGN 전송 층의 토폴로지 및 자원 상태 관리를 위한 요구 사항을 정의하며 자원 제어 프로토콜에서 정의되는 데이터 모델들의 일관성을 유지하기 위해 프로토콜 중립적인 정보 모델을 제안한다. 또한, UML로 기술된 정보 모델을 이용하여 웹 서비스 기반의 NGN 자원 관리 시스템을 선계 및 구현하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1645-1654
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• 2007

In this paper, we study the problem of load balancing routing in clustered-based wireless mesh network in order to enhance the overall network throughput. We first address the problems of cluster allocation in wireless mesh network to achieve load-balancing state. Due to the complexity of the problem, we proposed a simplified algorithm using gradient load-balancing model. This method searches for a localized optimal solution of cluster allocation instead of solving the optimal solution for overall network. To support for load-balancing algorithm and reduce complexity of topology control, we also introduce limited broadcasting between two clusters. This mechanism maintain shortest path between two nodes in adjacent clusters while minimizing the topology broadcasting complexity. The simulation experiments demonstrate that our proposed model achieve performance improvement in terms of network throughput in comparison with other clustering methods.