• 한국통신학회논문지
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• 제32권5B호
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• pp.295-303
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• 2007

An algorithm is proposed to seek a local optimal solution of the network utility maximization problem in a wireless mesh network, where the architecture being considered is an infrastructure/backbone wireless mesh network. The objective is to achieve proportional fairness amongst the end-to-end flows in wireless mesh networks. In order to establish the communication constraints of the flow rates in the network utility maximization problem, we have presented necessary and sufficient conditions for the achievability of the flow rates. Since wireless mesh networks are generally considered as a type of ad hoc networks, similarly as in wireless multi-hop network, the network utility maximization problem in wireless mesh network is a nonlinear nonconvex programming problem. Besides, the gateway/bridge functionalities in mesh routers enable the integration of wireless mesh networks with various existing wireless networks. Thus, the rate optimization problem in wireless mesh networks is more complex than in wireless multi-hop networks.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.103-111
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• 2011

최근 메쉬 네트워크는 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그러나 메쉬 네트워크는 무선 전송의 특성으로 인한 제한적인 대역폭을 제공하며, 특히 단일 채널로 구성된 메쉬 네트워크의 경우 다중 홉 전송 시 전송률 저하 문제 등이 발생한다. 이러한 문제를 해결하고 QoS(Quality of Service)를 제공하기 위해 다양한 라우팅방식이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 MPLS(Multi Protocol Label Switching)를 적용하여 QoS를 제공하는 MPLS 메쉬 네트워크 구조를 제안한다. MPLS를 적용한 메쉬 네트워크를 통해 하부 QoS 제공방식과 무관하게 상위 응용계층에서의 경로관리가 용이해지며 트래픽관리가 용이해진다. 본 논문에서는 IEEE 802.11e 표준을 적용하여 트래픽에 대한 차별적인 서비스를 제공하도록 MPLS 적용 메쉬 라우터를 설계하고, 구현 및 실험을 통하여 동작을 검증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권5호
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• pp.959-975
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• 2011

Wireless mesh networks enlarge the wireless coverage area by interconnecting relatively stationary wireless routers (mesh routers). As wireless mesh networks are envisioned to provide high-bandwidth broadband Internet service to a large community of users, the Internet gateway, which acts as a central point of Internet attachment for the mesh networks, is likely to suffer heavily from the scramble for shared wireless resources because of aggregated traffic toward the Internet. It causes performance decrement on end-to-end transmissions. We propose a scheme to balance the load in a mesh network based on link quality variation to different Internet gateways. Moreover, under the mesh coverage, mobile nodes can move around and connect to nearby mesh routers while still keeping the connections to the Internet through the best gateway in terms of link quality. In this structure, gateways perform the balancing procedure through wired links. Information about gateways and mobile node's location is distributed appropriately so that every mesh router can quickly recognize the best gateway as well as the positions of mobile nodes. This distributed information assists mobile nodes to perform fast handoff. Significant benefits are shown by the performance analysis.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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• pp.1314-1315
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• 2008

Recent research work has unearthed that multi-radio multi-channel wireless mesh networks offer considerable capacity gains over single-radio wireless mesh networks. In this paper, we present a new routing metric for multi-radio multi-channel wireless mesh networks. The goal of the metric is to choose multiple link/node disjoint paths between a source and destination node that, when used concomitantly, impart high end-to-end throughput. The proposed metric selects high fidelity paths that will produce elevated throughput with maximum fault tolerance.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권2A호
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• pp.113-123
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• 2009

최근에 무선 메쉬 네트워크는 기존의 무선 네트워크의 단점을 해결하기 위한 차세대 네트워크 기술로서 많은 연구가 이루어지고 있다. 특히, mobile WiMAX 기반의 무선 메쉬 네트워크는 여러 가지 측면에서 많은 장점을 가지고 있어 더욱 주목받고 있다. 이 논문에서 우리는 mobile WiMAX 기반의 무선 메쉬 네트워크를 위한 2계층 핸드오버 방안을 제안한다. Mobile WiMAX의 2계층 핸드오버 방안은 무선 메쉬 네트워크의 특성을 고려하지 않기 때문에, mobile WiMAX 기반의 무선 메쉬 네트워크에서 많은 핸드오버 실패를 유발한다. 제안하는 핸드오버 방안은 기존의 핸드오버 방안보다 핸드오버 시에 더 적은 지연시간을 달성하면서 데이터 손실이 발생하지 않는다. 시뮬레이션을 통해서 제안한 핸드오버 방안이 핸드오버 시에 발생할 수 있는 핸드오버 지연 문제와 데이터 손실 문제를 개선할 수 있음을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권4호
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• pp.384-393
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• 2015

This paper proposes an insect behavior-inspired routing algorithm for large-scale wireless mesh networks. The proposed algorithm is adapted from the behavior of an insect called Bombyx mori, a male silkmoth. Its unique behavior is its flying technique to find the source of pheromones. The algorithm consists of two steps: the shortest-path algorithm and the zigzag-path algorithm. First, the shortest-path algorithm is employed to transmit data. After half of the total hops, the zigzag-path algorithm, which is based on the movement of the male B. mori, is applied. In order to adapt the biological behavior to large-scale wireless mesh networks, we use a mesh topology for implementing the algorithm. Simulation results show that the total energy used and the decision time for routing of the proposed algorithm are improved under certain conditions.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권6호
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• pp.613-619
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• 2014

Multicast routing algorithms designed for wireline networks are not suitable for wireless environments since they cannot efficiently exploit the inherent characteristics of wireless networks such as the broadcast advantage. There are many routing protocols trying to use these advantages to decrease the number of required transmissions or increase the reception probability of data (e.g., opportunistic routing).Reducing the number of transmissions in a multicast tree directly decreases the bandwidth consumption and interference and increases the overall throughput of the network. In this paper, we introduce a distributed multicast routing protocol for wireless mesh networks called NCast which take into account the data delivery delay and path length when constructing the tree. Furthermore, it effectively uses wireless broadcast advantage to decrease the number of forwarding nodes dynamically when a new receiver joins the tree.Our simulation results show that NCast improves network throughput, data delivery ratio and data delivery delay in comparison with on demand multicast routing protocol. It is also comparable with multichannel multicast even though it does not use channeling technique which eliminates the interference inherently.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.117-126
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• 2009

Wireless mesh networks (WMNs) consist of mesh routers and mesh clients, where mesh routers have minimal mobility and form the backbone of WMNs. They provide network access for both mesh and conventional clients. The integration of WMNs with other networks such as the Internet, cellular, IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16, sensor networks, etc., This paper presents a secure and efficient authentication mechanism for Wireless mesh network. The validity of proposed mechanism is provided by BAN logic and the efficiency of suggested mechanism is showed through the performance evaluation.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권6호
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• pp.629-639
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• 2012

A challenge faced by smart grid systems is providing highly reliable transmissions to better serve different types of electrical applications and improve the energy efficiency of the system. Although wireless networking technologies can provide high-speed and cost-effective solutions, their performance may be impaired by various factors that affect the reliability of smart grid networks. Here, we first suggest the use of IEEE 802.11s-based wireless LAN mesh networks as high-speed wireless backbone networks for smart grid infrastructure to provide high scalability and flexibility while ensuring low installation and management costs. Thereafter, we analyze some vital problems of the IEEE 802.11s default routing protocol (named hybrid wireless mesh protocol; HWMP) from the perspective of transfer reliability, and propose appropriate solutions with a new routing method called HWMP-reliability enhancement to improve the routing reliability of 802.11s-based smart grid mesh networking. A simulation study using ns-3 was conducted to demonstrate the superiority of the proposed schemes.