• 한국통신학회논문지
• /
• 제38B권6호
• /
• pp.446-453
• /
• 2013

무선 센서네트워크에서 클러스터링 기법은 네트워크 확장성과 네트워크 수명 연장에 효율적이라고 인정받고 있다. 본 논문에서는 클러스터 기반 센서 네트워크에서 multi-hop to one-hop 전송 환경을 고려하여 에너지 효율성에 최적인 클러스터 비율(cluster ratio, CR)을 분석하는데 초점을 둔다. 본 논문에서는 지정한 클러스터 비율을 통한 시스템 홉 수(hop-count) 최소화와 노드 간 패킷수신율(packet reception ratio, PRR) 최대화 사이의 이해득실(trade-off) 관계를 분석하고 이 두 요소를 종합적으로 고려하여 목표함수를 유도한다. 제안한 목표함수를 통하여 얻은 최적의 클러스터 비율은 네트워크에서 패킷 전송에 드는 비용뿐만 아니라 노드 간 재전송 오버헤드를 줄여줌으로써 에너지 효율성을 향상시킨다. 본 논문에서 제안한 기법은 최소 홉 수 클러스터링 방안과 비교되며 시뮬레이션을 통하여 향상된 에너지 효율성을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.950-956
• /
• 2015

본 논문에서는 선박 및 실내 Seamless N-스크린 서비스를 위한 무선 통신 MAC 구조로서, WiMedia Distributed-MAC (D-MAC) 프로토콜을 적용하고, Seamless D-MAC 프로토콜에서 P2P 스트리밍이 가능한 OSMU (One Source Multi Use) N-스크린 서비스를 제공하기 위해, 비동기 트래픽 멀티홉 전송 기술(Asynchronous Traffic Multi-Hop Transmission : ATMT)을 제안하고 성능을 분석하였다. 센서장비에 장착되는 무선통신 모듈은 선내 통합유무선 네트워크와의 원활한 연결을 위하여 무선 게이트웨이 기능을 수행하는 WiMedia ATMT D-MAC 브릿지를 통해 데이터가 전송된다. 이를 위해 WiMedia 비동기 트래픽을 위한 타임 슬롯 할당 기술과 Multi-hop 자원 예약기술을 결합하여 각 기술에 대해 성능을 비교 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 통해, 비동기 트래픽 멀티홉 전송 기술은 비동기식 N-스크린 데이터 전송에 있어, 기존 D-MAC 방식보다 향상된 지연시간 및 수율 성능을 나타내었다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.736-741
• /
• 2005

다단계 호핑(multi-hop) 무선 센서네트워크의 라우팅 경로를 설정하는데 있어서 데이터 전송의 요구가 있는 경우에만 경로를 만드는 Demand-Driven 방식의 대표적인 방법이 DSR(Dynamic Source Routing)인데 라우트 레코드를 패킷에 실어 보내기 때문에 이 또한 센서노드들의 수가 많아질수록 패킷이 무거워질 수밖에 없다. 본 논문에서는 DSR 프로토콜을 기반하면서도 라우팅 테이블을 적절히 이용하여 노드 수 증가에 대해 고정된 패킷크기를 가지도록 하였으며 라우팅 비용함수를 적용하여 각 센서노드들의 전원 소모량, 이동성(Mobility), 네트워크 내에서의 Traffic, 거리(Hop) 등을 복합적으로 고려한 안정적이고 신뢰성 있는 최적의 라우팅 설정알고리즘을 제안한다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제16권4호
• /
• pp.465-474
• /
• 2014

Wireless sensor network (WSN) is considered to be one of the most important research fields for ubiquitous healthcare (u-healthcare) applications. Healthcare systems combined with WSNs have only been introduced by several pioneering researchers. However, most researchers collect physiological data from medical nodes located at static locations and transmit them within a limited communication range between a base station and the medical nodes. In these healthcare systems, the network link can be easily broken owing to the movement of the object nodes. To overcome this issue, in this study, the fast link exchange minimum cost forwarding (FLE-MCF) routing protocol is proposed. This protocol allows real-time multi-hop communication in a healthcare system based on WSN. The protocol is designed for a multi-hop sensor network to rapidly restore the network link when it is broken. The performance of the proposed FLE-MCF protocol is compared with that of a modified minimum cost forwarding (MMCF) protocol. The FLE-MCF protocol shows a good packet delivery rate from/to a fast moving object in a WSN. The designed wearable platform utilizes an adaptive linear prediction filter to reduce the motion artifacts in the original electrocardiogram (ECG) signal. Two filter algorithms used for baseline drift removal are evaluated to check whether real-time execution is possible on our wearable platform. The experiment results shows that the ECG signal filtered by adaptive linear prediction filter recovers from the distorted ECG signal efficiently.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권2A호
• /
• pp.114-126
• /
• 2011

무선멀티홉네트워크(WMNs)는 무선 채널의 페이딩 및 가변적인 대역폭에 의해 패킷 손실 및 전송 지연에 의해 비디오 스트리밍의 성능이 저하된다. 고품질의 비디오 스트리밍의 성능을 보장하기 위해 FEC (Forward Error Correction) 기반의 네트워크 적응적인 비디오 스트리밍 기법이 제안되어 왔다. 종단간 FEC와 홉간의 FEC 기법 등을 사용하는 기존 네트워크 적응 기법들은 제한적인 모니터링 정보에 기반 하므로 스트리밍 경로의 전체적인 상태를 반영하기 힘들다. 본 논문에서는 WMNs 환경에서 모니터링 기반의 네트워크 적응적 FEC 코디네이션을 이용하여 모니터링을 통해 경로 전체의 네트워크 상태를 판별한 후 적응적으로 특정 홉으로부터 종단까지 제어하는 H2E(hop-to-end) FEC 기법을 제안한다. H2E-FEC 기법은 FEC의 시작노드와 중복도(redundancy)를 네트워크 상태에 따라 적절히 결정해야 하며, 이를 위해 중앙집중형 코디네이터를 활용해 획득한 정확한 모니터링 정보를 바탕으로 H2E-FEC를 위한 코디네이션을 적용한다. 제안된 기법은 OMF(Orbit Measurement Framework) 기반의 WMN 테스트베드에서 다수의 실험을 통해 검증하며, 강압적인 네트워크 환경에서 H2E-FEC가 기존의 E2E 및 HbH-FEC 기법에 비해 패킷 복구율 및 전송 지연 시간에 의한 복잡성에서 높은 성능을 나타낸다. 구축된 테스트베드 환경에서 코디네이터를 적용한 후 E2E-FEC 기법에 비해 패킷 복구율이 약 17% 향상됨을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제13C권6호
• /
• pp.685-690
• /
• 2006

본 논문은 소규모 애드혹 네트워크에서 데이터를 전달함에 있어 유니캐스트 라우팅 프로토콜과 브로드캐스트 라우팅 프로토콜의 성능을 비교 분석한다. 기존의 애드혹 네트워크를 위한 라우팅 프로토콜은 범용의 대규모 네트워크를 위한 프로토콜이며, 홈네트워크와 같은 소규모 네트워크를 위하여 최적화되어 설계되지 않았다. 본 논문은 소규모 애드혹 네트워크 환경에서 기존의 유니캐스트 라우팅 프로토콜과 브로드캐스트 라우팅 프로토콜의 성능을 비교 분석하여 그 결과를 기술한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 소규모의 애드혹 네트워크에는 기존의 애드혹 네트워크를 위한 유니캐스트 라우팅 프로토콜보다 브로드캐스트 라우팅 프로토콜이 더 좋은 성능을 보인다. 특히 브로드캐스트 라우팅 프로토콜은 기존의 유니캐스트 라우팅 프로토콜보다 높은 전송률과 낮은 패킷 전송을 위한 지연시간을 보여준다.

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

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제35권4호
• /
• pp.292-300
• /
• 2008

무선 메쉬 네트워크나 무선 센서 네트워크와 같은 다중-홉(Multi-hop) 무선 네트워크에서는 노드들이 배터리를 이용하여 작동하는 경우가 많기 때문에 에너지 효율적인 라우팅이 중요한 문제이다. 지금까지 가장 에너지 효율적인 경로를 찾는 여러 기법들이 제안되었지만 이런 방식은 찾아낸 경로만을 사용함으로써 그 경로 상의 노드들의 에너지가 집중적으로 소모되어 네트워크의 전체적인 수명(lifetime)을 최대화하지 못한다는 단점을 가진다. 또한 이런 단점에 착안하여 네트워크의 수명을 최대화하기 위해 여러개의 경로들을 변경해가며 사용하는 기법들 역시 제안되었지만 경로 설정 및 변경 시에 발생하는 오버헤드가 크다는 한계를 가지고 있다. 본 논문은 선형 프로그래밍(Linear Programming)을 이용하여 네트워크의 수명을 최대화시키는 다중 최적 라우팅을 구하고 그 결과에 단일 최적 라우팅을 구하는 근사 알고리즘(approximation algorithm)을 적용하는 방식을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방식의 성능을 기존의 다른 기법들의 성능과 비교한다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제14권2호
• /
• pp.169-178
• /
• 2012

In this paper, we study the advantages of using range extension cooperative transmission (CT) in multi-hop energy harvesting wireless sensor networks (EH-WSNs) from the network layer perspective. EH-WSNs rely on harvested energy, and therefore, if a required service is energy-intensive, the network may not be able to support the service successfully. We show that CT networks that utilize both range extension CT and non-CT routing can successfully support services that cannot be supported by non-CT networks. For a two-hop toy network, we show that range extension CT can provide better services than non-CT. Then, we provide a method of determining the supportable services that can be achieved by using optimal non-CT and CT routing protocols for EH-WSNs. Using our method and network simulations, we justify our claim that CT networks can provide better services than nonCT networks in EH-WSNs.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권7호
• /
• pp.1313-1319
• /
• 2017

본 논문에서는 IEEE 802.15.6 초광대역(Ultra Wide Band, UWB) 무선 인체 영역 네트워크(Wireless Body Area Networks, WBAN)에서 다중 홉 전송에 대한 성능을 평가한다. IEEE 802.15.6 UWB WBAN에 대한 물리 계층 패킷 구조와 인코딩, 디코딩 과정을 고려한다. 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리에 따라 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에 대한 데이터 전송 성공률과 에너지 효율을 제안하고 분석한다. 시뮬레이션을 통해, 한 홉 전송, 두 홉 전송, 세 홉 전송에서 데이터 페이로드의 길이, 전송 전력 세기, 노드들간 거리의 변화에 따라 달라지는 데이터 전송 성공률과 에너지 효율에 대해 비교하고 평가한다. 최종적으로 다양한 변수와 상황에 따라 다중 홉 전송에 대한 에너지 효율을 파악하고, 에너지 효율이 가장 높은 전송 방법을 택하여 전송할 수 있음을 보인다.