• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제22권3호
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• pp.207-214
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• 2024

In wireless sensor networks, the implementation of routing protocols is crucial owing to their limited computational capacities. Tree routing is a suitable method in wireless sensors owing to its minimal routing overhead. However, single-hop metric schemes, such as hop count, cause congestion at specific nodes, whereas multiple metric schemes cannot control dynamically changing network environments. To address these issues, we propose a scheme to implement enhanced tree routing with adaptive metrics based on hop count. This approach assigns different weights to metrics to select suitable parent nodes based on hop count. The parent-selection algorithm utilizes hop count, buffer occupancy, and received signal strength indicator (RSSI) as metrics. This study evaluates the performance through simulation scenarios to analyze whether improvements can be made to address problems encountered in traditional tree routing. The performance metrics include packet delivery speed, throughput, and end-to-end delay, which vary depending on the volume of network traffic.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권3호
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• pp.261-270
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• 2009

We propose a tree-based integration of infrastructure networks and MANETs (TUM) to efficiently extend the scope of mobile Internet protocol to mobile ad hoc networks and devise a tree-based routing protocol (TBRP) that is suitable for the TUM architecture. Infrastructure networks have a number of fixed Internet Gateways that connect two heterogeneous networks. Mobile nodes form a number of small trees named pMANETs, each of them growing from anchor node which can communicate directly with an Internet Gateway. A new node registers with foreign agent and home agent along the tree path without resorting to an inefficient flooding. Furthermore, the TBRP sets up a routing path efficiently by exploiting the tree information without relying on flooding. We show by resorting to simulation that our approach is competitive against the conventional AODV based approach.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권9B호
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• pp.751-759
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• 2008

캐리어 이더넷은 여러 개의 2계층 매트로 망을 연결하는 광대역 백본망이다. 백본망에서는 복수 개의 스패닝트리를 구성하는 다중 스패닝 트리 프로토콜(Multiple Spanning Tree Protocol : MSTP)을 사용하는데 최근에 간단하면서도 성능이 더 우수한 최단 경로 브리징(EEE802.1aq - Shortest Path Bridging : SPB)이 제안되었다. SPB는 목적지 노드 당 한 개씩 생성한 최단 경로 스패닝 트리를 따라서 프레임을 전송한다. 그러나 불행하게도 SPB는 목적지 노드마다 한 개의 경로만 설정하기 때문에 망의 상태 변화에 대처하기 위해서 라우팅 경로를 변경할 수 없다. 만일 목적지 노드별로 복수 개의 경로를 설정한다면 망의 상태에 적응하는 라우팅 방식을 구현할 수 있다. 본 논문은 이 철학을 적용한 라우팅 방식인 목적지 에지 노드 분할을 이용한 스패닝 트리(Edge Node Divided Spanning Tree : ENDIST)를 제안한다. ENDIST는 에지 노드를 연결된 링크의 수만큼의 서브 노드로 분할하고 각 서브 노드마다 SPB를 사용하여 스패닝 트리를 생성한 후에, 목적지 노드로 향하는 수 개의 라우팅 경로 중에서 한 개의 라우팅 경로를 망이나 노드의 상태에 따라 플로우 단위로 선택한다. 추가된 트래픽 엔지니어링 기법으로 우리는 백본망에서 지연 시간을 낮추고 처리율(throughput)을 향상시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통해 우리는 최대 부하에서 ENDIST의 처리율이 STP(Spanning Tree Protocol)보다 약 3.4-5.8배, SPB보다 약 1.5-2.0배로 우수하게 동작함을 확인하였다. 특히, ENDIST의 처리율은 우리가 조사한 경우 중 절반에서 별도의 논문에서 이론적으로 계산한 한계치에 매우 근접함을 확인하였다. 이는 ENDIST가 2계층 라우팅의 성능을 획기적으로 향상시켜서 거의 완벽한 스패닝 트리 계열의 라우팅 방식이 되었음을 뜻한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1A호
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• pp.24-35
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• 2008

이동 애드혹 네트워크에 Mobile IP를 효율적으로 지원하기 위하여 인프라구조 네트워크와 이동 애드혹 네트워크의 트리 기반 통합 네트워크 구조를 제안하고, 통합 네트워크의 형성 및 관리를 위한 네트워크 구조 관리 프로토콜 및 통합 네트워크에 특화된 트리 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 통합 네트워크는 두 이기종 네트워크를 연결하는 고정 인터넷 게이트웨이(IG)를 가지고 있으며, 이동 노드들은 IG와 직접 통신 거리에 있는 이동 노드들을 중심으로 작은 트리들을 형성한다. 새로운 노드는 먼저 임의의 트리에 가입하고 트리를 따라 자신의 흠 에이젼트(HA) 및 외부 에이젼트(FA)에 등록한다. 또한, 제안하는 라우팅 프로토콜은 트리 정보를 이용하여 효율적으로 경로를 설정한다. 주요 네트워크 전개 시나리오에 대한 시뮬레이션을 통해서 트리 기반 통합 네트워크의 효율성을 분석하였으며, 제안하는 라우팅 프로토콜을 기존의 Mobile IP 지원 AODV 프로토콜과 성능을 비교 분석하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권10호
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• pp.1436-1442
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• 2004

코어 기반 트리 멀티캐스트 라우팅 프로토콜, PIM-SM, 코어 관리자 기반 멀티캐스트 라우팅 등에 의해 확립된 공유 기반 트리는 코어 또는 랑데뷰 포인트라는 센터 노드를 루트로 하는 구조이다. 공유 기반 트리에서 코어(또는 랑데뷰 포인트)로부터 멀티캐스트 그룹의 모든 구성원들에 대한 전송 경로는 가장 짧은 거리를 사용한다. 트리의 구성 비용은 코어에 의해 결정되고, 패킷들의 지연은 코어의 위치에 의해 좌우된다. 따라서 코어의 위치 선정은 비용과 성능 측면에 많은 영향을 끼친다. 본 논문에서는 후보 코어 그룹 선택을 위한 세 가지 방법을 제안하고자 한다. 제안한 최소 평균 비용 선택, 최대 차수 선택, 최대 가중치 선택 방법은 각각 임의 선택 방법과 트리 비용, 평균 패킷 지연, 최대 패킷 지연의 세 가지 성능 평가 요소를 통해 비교하였다. 모의실험 결과 후보 코어 그룹 선택에 있어서 제안한 세 가지 방법이 임의 선택방법보다 성능 평가요소인 트리 비용, 평균 패킷 지연, 최대 패킷 지연 측면에서 더 낮은 결과를 보임으로써, 우수함을 입증하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권3호
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• pp.209-214
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• 2007

In this paper, we proposed a new MANET (Mobile Ad hoc Networks) technology of routing protocol. The MANET has a mobility formation of mobile nodes in the wireless networks. Wireless network have two types architecture: the Tree based multicast and shared tree based. The two kind's architecture of general wireless networks have difficult to solve the problems existing in the network, such as connectivity, safety, and reliability. For this purpose, as using that ADDMRP (Ad hoc network Doppler effect-based for Dynamic Multicast Routing Protocol), this study gives the following suggestion for new topology through network durability and Omni-directional information. The proposed architectures have considered the mobility location, mobility time, density, velocity and simultaneous using node by Doppler effects and improved the performance.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권7호
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• pp.905-912
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• 2006

공유형 트리(Shared Tree)를 구성하여 멀티캐스트 서비스를 제공하는 CBT(Core Based Tree)와 PIM-SM(Protocol Independent Multicast-sparse Mode) 프로토콜에서는 랑데부 라우터(RP: Rendezvous Point)의 위치에 따라 전체 네트워크의 효율성이 결정된다. 본 논문에서는 멀티 캐스트 데이터 전송을 위하여 필요한 라우팅 테이블의 크기(테이블 내 entries의 수)를 최소화하고, 소스-멤버 사이의 비용을 일정한 범위 내로 관리할 수 있는 새로운 RP 선정 알고리즘을 제안한다. 성능분석 결과, 비용만을 고려하는 기존의 방법에 비하여 총비용은 5.37%, 라우팅 테이블의 크기는 13.35%까지 줄일 수 있음을 알 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권4호
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• pp.1223-1247
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• 2012

The need for securing Wireless Sensor Networks (WSNs) is essential especially in mission critical fields such as military and medical applications. Security techniques that are used to secure any network depend on the security requirements that should be achieved to protect the network from different types of attacks. Furthermore, the characteristics of wireless networks should be taken into consideration when applying security techniques to these networks. In this paper, energy efficient Security Model for Tree-based Routing protocols (SMTR) is proposed. In SMTR, different attacks that could face any tree-based routing protocol in WSNs are studied to design a security reference model that achieves authentication and data integrity using either Message Authentication Code (MAC) or Digital Signature (DS) techniques. The SMTR communication and processing costs are mathematically analyzed. Moreover, SMTR evaluation is performed by firstly, evaluating several MAC and DS techniques by applying them to tree-based routing protocol and assess their efficiency in terms of their power requirements. Secondly, the results of this assessment are utilized to evaluate SMTR phases in terms of energy saving, packet delivery success ratio and network life time.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권5호
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• pp.1-9
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• 2004

본 논문에서는 IPv6 기반 이동망에서 호스트들의 이동성에 따른 최적화된 경로로 멀티캐스트 데이터를 전달하기 위한 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 제안한다. 이를 위하여 제안하는 멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 이동 호스트의 이동 속도에 따라 터널링 길이를 제한하여 트리 재구성 오버헤드를 줄인다. 또한 종단간 지연의 상한 값을 만족하면서 끊김 없는 핸드오프를 지원하는 것을 목적으로 한다. 시뮬레이션 및 분석적 결과는 기존 멀티캐스트 라우팅 프로토콜들에 비해 제안하는 프로토콜이 이동 호스트의 이동성에 따라 트리 재구성과 터널링 서비스 및 멀티캐스트 패킷 손실 측면에서 보다 우수한 성능을 가짐을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권9호
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• pp.760-766
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• 2012

본 논문에서 효율적인 플러딩(flooding)을 위한 알고리즘을 제시하였다. 대표적인 link-state 라우팅 프로토콜인 OSPF(Open Short Path First)와 IS-IS(Intermediate System Routing Protocol)는 네트워크의 환경이 변할 때 노드 간에 LSA를 플러딩하여, 정보를 교환할 수 있다. 하지만 네트워크의 규모가 커지면 불필요한 LSA가 증가하여 CPU, 메모리, 대역폭 사용을 증가시켜 네트워크의 확장성에 영향을 준다. MST(Minimum spanning tree)를 기반으로 하는 기존 알고리즘은 네트워크의 불안정성과 효율적이지 못한 플러딩 문제를 가지고 있다. 그래서 네트워크의 안정성을 유지하면서 효율적인 플러딩을 위한 알고리즘을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘보다 플러딩 효율이 향상된 것을 확인하였다.