• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.2848-2869
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• 2017

Mobile Wireless Sensor Networks (MWSN) are usually constrained in energy supply, which makes energy efficiency a key factor to extend the network lifetime. The management of the network topology has been widely used as a mechanism to enhance the lifetime of wireless sensor networks (WSN), and this work presents an alternative to this. Software Defined Networking (SDN) is a well-known technology in data center applications that separates the data and control planes during the network management. This paper proposes a solution based on SDN that optimizes the energy use in MWSN. The network intelligence is placed in a controller that can be accessed through different controller gateways within a MWSN. This network intelligence runs a Topology Control (TC) mechanism to build a backbone of coordinator nodes. Therefore, nodes only need to perform forwarding tasks, they reduce message retransmissions and CPU usage. This results in an improvement of the network lifetime. The performance of the proposed solution is evaluated and compared with a distributed approach using the OMNeT++ simulation framework. Results show that the network lifetime increases when 2 or more controller gateways are used.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.516-526
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• 2007

무선 메쉬 네트워크는 WLAN 기술뿐만 아니라, 센서 네트워크와의 연동을 통해 다양한 분야에 응용할 수 있으며, 유비쿼터스 네트워크 구현을 위한 핵심기술이라 할 수 있다. 그러나 WLAN은 ISM 대역을 전송 주파수 대역으로 사용하기 때문에, 최대 전력이 100mW로 제한된다. 최대 전력이 제한된 상황에서 WLAN기반의 메쉬 네트워크가 비용 효율적인 백본망의 역할을 수행하기 위해서는 장거리 전송을 위한 연구가 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 실험 결과를 통해 무선 메쉬 네트워크 단점인 도달거리의 한계를 극복할 수 있는 방안을 제시하였으며 그 효과성을 보였다. 제안한 방법은 다양한 안테나의 적용 및 디바이스 드라이버의 함수 정의와 구현으로 장거리 전송과 전력효율을 높일 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권1호
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• pp.68-82
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• 2011

Wireless mesh networks (WMNs) provide high-speed backbone networks without any wired cable. Many researchers have tried to increase network throughput by using multi-channel and multi-radio interfaces. A multi-radio multi-channel WMN requires channel assignment algorithm to decide the number of channels needed for each link. Since the channel assignment affects routing and interference directly, it is a critical component for enhancing network performance. However, the optimal channel assignment is known as a NP complete problem. For high performance, most of previous works assign channels in a centralized manner but they are limited in being applied for dynamic network environments. In this paper, we propose a simple flow estimation algorithm and a hybrid channel assignment algorithm. Our flow estimation algorithm obtains aggregated flow rate information between routers by packet sampling, thereby achieving high scalability. Our hybrid channel assignment algorithm initially assigns channels in a centralized manner first, and runs in a distributed manner to adjust channel assignment when notable traffic changes are detected. This approach provides high scalability and high performance compared with existing algorithms, and they are confirmed through extensive performance evaluations.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권3호
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• pp.341-345
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• 2010

무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network, WMN)는 무선 링크를 이용한 무선 백본 네트워크를 형성하여 사용자에게 인터넷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 해결책 중의 하나이다. WMN에서 널리 사용되고 있는 기술은 IEEE 802.11 이며, 이는 멀티 채널 (multichannel)과 멀티 레이트(multirate)를 제공한다. WMN에서 중요한 이슈 중의 하나는 네트워크 용량(capacity) 이며, 이를 높이기 위한 멀티 채널 프로토콜이 절실하다 하지만, 다른 레이트로 동작하는 무선 링크가 같은 채널에서 동작하면, 높은 레이트(high-rate) 링크의 성능이 낮은 레이트(low-rate) 링크로 인해 저하되는 성능 이상(performance anomaly) 현상이 발생한다. 이러한 문제를 완화하기 위해 본 논문에서는 데이터 레이트를 멀티채널로 분산시키기 위한 트리기반 채널 할당(Tree-based Channel Assignment, TreeCA) 프로토콜을 제안한다. TreeCA는 인터넷 트래픽을 효율적으로 전달하기 위해 트리 WMN 구조를 기반으로 채널 할당을 수행한다. 부모 노드는 다른 레이트로 연결된 자식 노드를 다른 채널로 분산시켜서, 성능 이상 현상을 완화한다. 시뮬레이션을 통해 TreeCA가 기존 멀티 채널 WMN 프로토콜 보다 향상된 성능을 보임을 관찰하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2A호
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• pp.165-173
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• 2010

무선 메쉬 네트워크는 기존 무선랜에 비해 낮은 구축비용으로 네트워크 구성이 용이한 무선 백본 네트워크 기술이다. 대부분의 기존 무선 메쉬 관련 연구는 실제 구현 보다는 시뮬레이션을 통해 성능을 평가하였다. 구현 연구들도 존재하지만 링크 구성 유연성이나 다중 채널 등 링크 특성 활용 등의 측면에서 한계가 있다. 그 결과 무선 메쉬의 장점인 망 구성 유연성이 떨어지고 다중 홉 상황에서 성능이 악화되는 문제가 발생한다. 본 논문은 동적 링크 구성을 지원하며 다중 채널 등을 효과적으로 활용할 수 있는 리눅스 기반의 링크 계층 무선 메쉬 라우팅 시스템인 WBMR의 설계 및 구현에 관해 소개한다. 우리는 동적 링크 구성을 위해 무선랜 동작 모드의 하나인 WDS를, 링크 계층 라우팅을 위해 기존 리눅스 브릿지 모듈을 활용하고 변경하는 접근을 택했다. 실험을 통한 성능 평가 결과 WBMR은 빠르고 자율적인 망 구성을 지원하며 링크 특성 반영이 어려운 기존 접근법에 비해 다중 홉 환경에서 데이터 전송률을 크게 향상 시켰다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5B호
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• pp.385-394
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• 2012

차세대 전술정보통신체계(TICN)에서 전술이동통신체계는 이동통신가입자처리부(MSAP)에 포함된 전술용 다기능 단말기(TMFT)의 지휘 통제 및 통신 수단을 제공하는 역할을 한다. 차기 이동통신가입자처리부는 고정 지향성 안테나인 LCTR(Low Capacity Trunk radio)과 HCTR(High Capacity Trunk Radio)을 통해 기간망을 구성할 수 있고, WMN(Wireless Mesh Network) 모듈을 통해 무선 메쉬망을 형성하여 상호운용 된다. 즉, 이동 중에 끊김 없는 데이터 송 수신을 지원하기 위해서 MSAP간 WMN 모듈을 사용하여 망을 구성한다. 이러한 환경에서 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하기 위하여 단말 간 상호 인증을 수행하고 데이터를 암호화 할 수 있는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 MSAP 단말간 인증서버를 통해 분산적으로 인증을 수행하여 보다 비용과 효율성 측면에서 장점을 갖는 상호 인증기법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권1호
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• pp.233-239
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• 2015

LED 가로등의 수요가 증가하면서 LED 가로등의 효율성 제고 및 다양한 부가서비스를 위한 원격 제어 및 모니터링에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 기존의 가로등 원격 제어 시스템은 전력선 통신망을 이용하는 유선 방식이 주를 이루고 있고, 무선 연결 방식이 존재하나 전송 속도의 제약이 있어 단순 제어 및 모니터링 이외의 부가 서비스를 지원하기에는 어려운 점이 있다. 따라서 본 논문에서는 무선랜 기반의 IEEE 802.11s 무선 메쉬 네트워크를 LED 가로등의 원격 제어 및 모니터링의 백본 네트워크로 사용하는 시스템을 제안한다. 무선 메쉬 네트워크를 사용함으로써 LED 가로등의 원격 제어 및 모니터링과 동시에 LED 가로등이 공공 Wi-Fi 액세스 포인트의 역할을 수행하게 한다. 이를 위해 Wi-Fi 통합형 LED 가로등 컨트롤러를 설계하고 시스템을 구현하고 Test Bed를 구성하여 성능을 평가 하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 무선 메쉬를 활용하여 U-city의 인프라로의 역할 수행이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.778-785
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• 2020

무선 메쉬 네트워크는 메쉬 클라이언트와 메쉬 라우터, 메쉬 액세스 포인트로 구성된다. 메쉬 라우터는 메쉬 클라이언트에게 무선 네트워크 서비스를 연결해주며, 메쉬 액세스 포인트는 유선 링크를 사용하여 백본 네트워크에 연결하고 메쉬 클라이언트에게 인터넷 액세스 서비스를 제공한다. 본 논문에서는 제한된 수의 메쉬 라우터와 메쉬 액세스 포인트를 사용하여 무선 메쉬 네트워크에 대한 네트워크 설계를 위한 최적화 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안된 최적화 알고리즘은 메타휴리스틱방식의 하나인 타부서치 알고리즘을 적용하였으며, 라우터와 메쉬 액세스 포인트의 배치에 따른 전송지연을 최소화하고 적절한 수행 시간 안에 결과가 도출되도록 설계되었다. 제안된 타부서치 알고리즘은 메쉬 라우터와 메쉬 액세스 포인트의 배치를 위한 전송지연과 알고리즘 수행시간 관점에서 비교 평가되었으며, 성능평가에서 기존의 제안된 메타휴리스틱 방식에 비해 우수한 성능을 보였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권8호
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• pp.1057-1064
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• 2015

전술망은 감시정찰, 정밀타격, 지휘통제체계를 하나로 묶어주는 무선네트워크 기반 체계이다. 전술망은 생존성을 높이기 위해 격자형으로 연결되어 있으므로 대체 링크를 다수 보유하고 있다. 그리고, 부대와 전투원들이 작전 수행시 망 접속 위치가 변경되므로 망 토폴로지가 자주 변경된다. 라우팅을 위한 대부분의 인터넷 표준들은 안정적인 백본망을 목표로 설계되었으므로 전술망에 적용시 성능 저하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 전술 백본망을 위해 우선 순위를 고려한 다중 경로 지역 최적화 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 라우팅 메트릭을 전역 메트릭과 지역 메트릭으로 구분하여 관리한다. 전역 메트릭은 라우팅 프로토콜을 통해 다른 라우터들에게 전파되며 루프 방지가 보장되는 다중 경로 구성에 사용되고, 지역 메트릭은 링크 사용율을 반영하여 링크 과부하 발생시 우회 경로를 탐색하는 용도로 활용되며 각 라우터 내에서만 관리된다. 또한, 우선순위가 높은 트래픽에게 최적 경로에 대한 우선권을 부여한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법에서 가용 라우터간에 사용자 트래픽이 효과적으로 분산됨을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권5호
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• pp.374-385
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• 2010

최근 유선 네트워크의 설치가 어려운 먼 거리의 인터넷 접속을 낮은 비용으로 가능하게 해주는 기술인 무선 메쉬 네트워크에 대한 관심이 증가하고 있다. 무선 메쉬 네트워크의 각 노드는 데이터를 송수신하는 호스트의 역할 뿐만 아니라 데이터를 전달하는 라우터의 역할도 수행한다. 이 때 메쉬 라우터는 기존 유선 망 또는 다른 무선 통신망으로의 연결을 제공하는 게이트웨이의 역할을 함으로써 무선 네트워크에서의 백본으로 동작할 수도 있다. 무선 메쉬 네트워크에서 멀티 채널 멀티 인터페이스를 사용하는 것은, 서로 간섭하지 않는 채널을 사용하여 동시에 통신이 가능함으로써 천체 네트워크의 데이터 처리량을 높이게 된다. 이러한 멀티 채널 멀티 인터페이스 무선 메쉬 네트워크에서 각 인터페이스에 채널들을 할당하고 라우팅을 결정하는 것은 중요한 연구 과제이다. 따라서 멀티 채널 멀티 인터페이스를 지원하는 무선 메쉬 네트워크에서의 채널 할당 및 라우팅의 목적은 네트워크의 연결성을 유지하면서 간섭을 최소화하며 네트워크의 데이터 처리량을 향상시키는 것이다. 본 논문에서는 멀티 채널 멀티 인터페이스 무선 메쉬 네트워크에서 네트워크의 전체 데이터 처리량을 높이며, 평균 종단간 지연시간을 줄이는 중앙 집중적이며 휴리스틱한 방법의 채널 할당 및 라우팅 알고리즘들을 제안한다. 이를 위해 링크의 잔여 채널 용량을 고려한 라우팅 방법과 링크의 통신 참여 수를 고려한 채널 할당 및 라우팅 방법, 그리고 우회 경로를 허용하는 라우팅 방법을 제안한다. 마지막으로 본 논문에서 제안한 방법의 성능을 평가하기 위해 NS-2 시뮬레이터를 사용하여 기존 관련 연구와 비교 분석하였다. 제안한 방법은 기종 관련 연구에서의 방법보다 우선 메쉬 네트워크에서의 평균 데이터 처리량을 증가시키며 평균 종단간 지연시간을 감소시키는 결과를 보임으로써 전체 네트워크의 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.