• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.2894-2909
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• 2015

As the number of mobile devices such as smart phones and tablets explodes, the need for new services or applications is also rapidly increasing. Smart class application is one of the emerging applications, in which most of contents are distributed to all members of a class simultaneously. It is highly required to select relay nodes to cover shadow area of radio as well as extend coverage, but existing algorithms in a smart class environment suffer from high control packet overhead and delay for exchanging topology information among all pairs of nodes to select relay nodes. In addition, the relay selection procedure should be repeated in order to adapt to the dynamic topology changes caused by link status changes or device's movement. This paper proposes the learning based relay selection algorithm to overcome aforementioned problems. The key idea is that every node keeps track of its relay quality in a fully distributed manner, where RQI (Relay Quality Indicator) is newly defined to measure both the ability of receiving packets from content source and the ability of successfully relaying them to successors. The RQI of each node is updated whenever it receives or relays broadcast packet, and the node having the higher RQI is selected as a relay node in a distributed and run-time manner. Thus, the proposed algorithm not only removes the overhead for obtaining prior knowledge to select relay nodes, but also provides the adaptability to the dynamic topology changes. The network simulation and experimental results prove that the proposed algorithm provides efficient and reliable content distribution to all members in a smart class as well adaptability against network dynamics.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.428-432
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• 2011

차량 통신 네트워크(VANET, Vehicle Ad hoc NETwork)는 ITS(Intelligent Transport System)의 발전과 함께 운전자의 안전 및 교통 정보, 긴급 메시지 등과 같은 서비스를 실시간으로 가능하게 할 수 있는 차세대 네트워크 기술이다. 이러한 차량 통신 네트워크는 현재 IEEE P1609에서 정의하고 있으며, WAVE(Wireless Access Vehicular Environment)로 알려져 있다. WAVE는 차량에 설치된 OBU(Onboard Unit)와 주변시설에 설치된 RSU(Road Side Unit)을 통하여 통신하며, 차량 간 통신을 지원하는 V2V(Vehicle to Vehicle)와 차량과 주변시설과의 통신을 지원하는 V2I(Vehicle to Infrastructure)로 나뉘어져 있다. 하지만 WAVE에서 정의하고 있는 네트워크 서비스(IEEE P1609.4)는 OBU와 RSU 간의 네트워크 서비스에 초점을 맞추고 있기 때문에 전체 네트워크의 QoS를 보장하기에는 미흡한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 차량 통신 네트워크에서 End-to-End 간의 QoS 보장을 위한 무선 메쉬 네트워크 기반의 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 무선 메쉬 네트워크 노드의 호스트 라우터 기능을 통하여 차량 노드와 이기종 간의 네트워크 서비스를 가능하게 하며, 무선 메쉬 네트워크의 다중 채널을 이용하여 데이터의 중요도에 따른 차등 서비스를 지원한다. ns-2를 이용한 시뮬레이션 결과 제안하는 알고리즘이 QoS를 보장함으로써 차량 통신 네트워크의 성능을 향상시킬 수 있음을 입증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.239-247
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• 2013

다중-인터페이스 기반 네트워크에서 각 노드에 장착된 다수의 무선 인터페이스들을 효율적으로 활용하기 위해서는 각 인터페이스에 이용 가능한 채널들을 적절하게 할당하여 간섭을 감소시키고 대역폭 효율을 높이는 채널 할당 기법이 필요하다. 혼합 할당 방식을 사용하여 네트워크 용량과 처리량을 개선하는 MCS 프로토콜이 제안되었다. MCS는 경쟁 영역 내에서 동일한 채널을 사용하는 노드들의 수를 고정 인터페이스의 채널을 할당하기 위한 기준으로 사용한다. 그러나 이 정보는 실질적으로 채널에 부과되는 부하를 정확히 반영할 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 간섭 영역 내에서 동일한 채널을 사용하는 노드들의 수뿐만 아니라 노드들에 의해서 채널이 점유되어 있는 비율을 나타내는 채널 혼잡도를 채널의 부하를 평가하기 위한 기준으로 사용하여 채널을 할당하는 CAMCS 프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해서 성능 개선 효과를 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2035-2046
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• 2015

최근 네트워크 단말 수가 증가하고 네트워크 환경이 빠르게 변함에 따라 분산처리 방식의 자원할당 기법이 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 멀티 홉 환경에서 생체모방 알고리즘을 활용하여 분산적인 방법으로 TDMA 자원을 할당받는 Multi-Hop DESYNC 알고리즘(MH DESYNC)을 제안한다. 본 논문에서는 이를 위한 프레임 구조와 자원 할당의 기준 척도가 되는 firing 메시지 구조를 정의하고 관련된 동작 절차를 제안한다. 이를 통해 멀티 홉 환경에서 발생할 수 있는 hidden-node 문제와 firing 신호의 충돌이 발생하였을 때, 충돌 문제를 해결하는 방안을 제시하였다. 모의실험을 통해 멀티 홉 환경에서 제안한 MH DESYNC 알고리즘이 hidden-node 문제를 효과적으로 해결하고 각 노드가 주위 노드와 공평하게 자원을 할당하고 CSMA/CA 알고리즘 보다 데이터 전송율 측면에서 우수한 성능을 나타내는 것을 확인 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5B호
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• pp.463-468
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• 2009

차량 간 통신에서는 무선 랜을 기반으로 한 연구가 활발히 진행되고 있으며, IEEE 802.11p WAVE(Wireless Access in the Vehicular Environment)에서도 802.11a를 기반으로 한 방식을 채택하고 있다. 하지만 무선 랜 방식은 하나의 채널을 경쟁 모드로 사용하기 때문에 빠른 접속을 요구하는 차량 환경에서 경쟁을 회피하기 위해 CSMA/CA(Carrier Sense multiple Access/Collision Avoidance) 알고리즘을 사용하는 것은 찾은 충돌로 인한 통신 지연을 유발 할 수 있다. 본 논문에서는 차량 간 통신에서 이러한 문제점을 해결하고 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원하기 위하여 차량 환경에 적합한 클러스터링 기반의 멀티채널 매체접속제어 프로토콜을 설계하고 설계된 프로토콜을 바탕으로 차량 간 통신에 적합한 채널 조건을 확인하였다 클러스터 헤드를 통해 각 채널을 관리하고 채널을 할당함으로써 기존 경쟁 기반의 싱글 채널을 사용함에 따라 생기는 패킷 충돌 및 통신 지연을 60%이상 줄이는 것을 시뮬레이션을 통해 확인 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권10호
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• pp.785-800
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• 2013

MANET 환경에서 AODV는 요구기반 방식으로써의 장점을 갖지만 다른 라우팅 프로토콜들에 비해 제어 패킷 오버헤드가 크다는 단점도 가지고 있다. 본 논문은 로컬 연결의 탐지와 이웃 목록을 유지하기 위해 주기적으로 브로드캐스트하는 Hello message로 인한 문제점을 개선한다. 주기적인 Hello message는 패킷 전달률과 제한된 대역폭의 효율성을 감소시키고, 제어 패킷 오버헤드를 증가시켜 잔존 에너지량과 네트워크 수명을 감소시킨다. 또한 AODV에서의 주기적인 Hello message는 "Reactive"하지 않은 방식이기 때문에 많은 논쟁의 근원이었다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 인터럽트 방식을 이용하여 주기적인 Hello message를 제거함으로써 제어 패킷 오버헤드를 줄여 성능을 개선하였다. 기존의 AODV와 제안된 mod_AODV의 성능은 QualNet 5.0을 이용하여 실험 분석하였고, 실험 결과는 시뮬레이션 파라메터들의 변화에 대한 모든 성능 매트릭들에서 mod_AODV가 전반적으로 우수한 성능을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.386-394
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• 2017

FANET은 무인 항공기들로 구성된 애드혹 네트워크로서, 무인 항공기 간의 데이터 전달을 위해 3차원 상에 형성된 네트워크이다. 현재까지 이루어진 대부분의 FANET 활용에 대한 연구는 무인항공기에 장착된 카메라 센서를 활용하여 지상으로부터 데이터를 수집하고, 이를 전달하고 처리하여 특정한 목적에 활용하는 것이다. 하지만 인간 신체 영역의 데이터를 수집하고 이를 FANET을 통해 전달하는 WBAN과 FANET의 융합에 관한 연구는 아직 많이 이루어지 않았다. 따라서 본 연구는 데이터 전달을 위한 통신체계가 잘 갖추어져 있지 않은 도서 또는 오지 지역에서 활동하는 사람들의 인체 데이터를 수집하기 위해 WBAN을 구성하고, 수집된 데이터를 FANET을 통해 전달하는 체계를 연구한다. 특히 WBAN과 FANET의 융합 네트워크에서 신체의 응급데이터를 전달하기 위한 가능한 데이터 전달방법을 분석하고, 효율적으로 데이터를 전달할 수 있는 전송 모델을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권3A호
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• pp.221-228
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• 2009

본 논문에서는 여러 무선 링크가 존재하는 무선 네트워크에서 좀 더 낮은 송신 전력으로 각 링크가 요구하는 전송률을 만족시키는 분산 자원 할당 기법을 고려한다. 이 때 해결하고자 하는 문제는 분산 전력 제어 게임이 안정적으로 수렴하도록 간섭 환경에 따라 무선 자원을 공유하는 링크 수와 그에 따라 자원 크기를 바꾸는 것이다. 제안하는 기법은 링크 사이의 자원 공유 수준을 정의하고 자원 공유 수준 정보를 교환하여 자원을 공유할 링크와 자원 크기를 분산적으로 결정함으로써 중앙 집권적인 최적 자원 할당보다 교환 정보와 복잡도를 줄인다. 제안 기법은 자원을 항상 공유하거나 직교하게 이용하는 경우보다 송신 전력이 적게 필요하면서 최적 자원 할당과 비슷한 성능을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.183-188
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• 2009

무선 센서 네트워크는 실세계에 광범위하게 배치되어 다양한 응용에 활용되고 있다. 센서 노드들 사이에 안전한 통신을 위한 필수 조건은 그들의 신뢰관계를 유지할 수 있는 세션키를 생성하는 것이다. 여기에서 고려되어야 할 문제는 어떻게 통신 노드들을 식별하고 키 동의 과정에서 상대방에게 키 정보의 노출을 최소화할 것인가이다. 현재 기존의 구조들에서는 몇 가지 취약점으로 인해 이러한 문제를 완전히 해결하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 다음과 같은 이점을 가진 새로운 키 사전 분배 프로토콜을 제안한다. 첫째, 노드간의 인증 서비스를 지원한다. 둘째, 공유하지 않은 키 스페이스의 식별자는 공개하지 않을 뿐만 아니라 공유하고 있는 식별자들의 공개를 최소화한다. 마지막으로 노드 공격에 대해 네트워크의 보안이 기존의 방식에 비해 강건하다. 그리고 성능과 보안 분석을 통해 제안된 구조가 무선 센서 네트워크에 적합함을 증명한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제36권5호
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• pp.405-412
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• 2009

이동 애드 혹 망(MANET)은 유선 인프라스트럭처의 도움 없이 이동 노드들 간에 서로 협력하여 무선 다중-홉으로 통신을 할 수 있도록 해주는 네트워크이다. MANET에서는 서로의 전파 범위에 있지 않은 노드들 간에 통신할 수 있도록 해주는 경로 설정 방법뿐만 아니라 노드들이 스스로 주소를 설정할 수 있도록 해주는 주소 설정 기법이 필수적이다. MANET에서 주소 설정을 위한 여러가지 기법들이 제안되었다. 특히 MANET이 게이트웨이를 이용하여 인터넷과 같은 외부 네트워크와 연결되는 형태의 connected MANET에서는 노드들이 인터넷 토폴로지에 적합한 전역 주소를 가지고 있어야 한다. 이 논문에서는 여러 개의 게이트웨이를 이용하여 MANET과 외부 네트워크가 연결되어 있는 환경에서 모든 게이트웨이가 동일한 네트워크 프리픽스를 MANET에 광고하는 경우에, 일단 노드가 하나의 주소를 설정하면 노드가 이동을 하더라도 이미 설정된 주소를 계속 이용할 수 있도록 하기 위한 메커니즘을 제안한다. 제안된 방법의 성능은 모의실험을 통하여 분석되었으며, 분석된 결과는 제안 기법이 기존에 방법에 비하여 향상된 성능을 제공한다는 것을 보여준다.