• 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.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권6호
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• pp.683-687
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• 2010

본 논문은 광역 무선 메쉬 네트워크에서 1홉 이웃 노드들의 정보만을 이용하는 애니캐스트 라우팅 기법을 제안한다. 제안 프로토콜은 물리계 장 이론에 기반하여 설계되었으며 일정량의 제어 패킷만으로 메쉬 게이트웨이의 부하를 분산한다. 분산 알고리즘 구현을 위하여 유한 차분법을 응용한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 제안 프로토콜의 특성을 검증한다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.209-217
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• 2012

In the present, Wireless Sensor Network(WSN) has been used for the purpose of the military operation with surveillance systems and for collecting useful information from the natural environment. Basically, low-power, easy deployment and low cost are the most important factors to be deployed for WSNs. Lots of researches have been studied to meet those requirements, especially on the node capacity and battery lifetime improvements. Recently, the study of wireless mesh networks applied into the surveillance systems has been proceeded as a solution of easy deployment. In this paper, we proposed large-scale intelligent multi-layer surveillance systems based on QoS assuring Wireless Mesh Networks and implemented them in the real testbed environment. The proposed system explains functions and operations for each subsystem as well as S/W and H/W architectures. Experimental results are shown for the implemented subsystems and the performance is satisfactory for the surveillance system. We can identify the possibility of the implemented multi-layer surveillance system to be used in practice.

• ETRI Journal
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• 제40권5호
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• pp.582-591
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• 2018

In this paper, we present a performance analysis of large-scale multi-input multi-output (MIMO) systems for wireless backhaul networks. We focus on fully connected N nodes in a wireless meshed and multi-hop network topology. We also consider a large number of antennas at both the receiver and transmitter. We investigate the transmission schemes to support fully connected N nodes for half-duplex and full-duplex transmission, analyze the achievable ergodic sum rate among N nodes, and propose a closed-form expression of the achievable ergodic sum rate for each scheme. Furthermore, we present numerical evaluation results and compare the resuts with closed-form expressions.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.964-972
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• 2009

무선 메쉬 네트워크(Wireless Mesh Network, WMN)는 다중 인터페이스와 다중 채널을 지원함으로써 기존의 무선 네트워크에서 발생되는 여러 문제점을 해결할 수 있는 핵심적인 미래기술로 대두되고 있다. WMN에서 다중 채널의 사용은 무선 네트워크 노드들이 사용하는 대역폭을 본질적으로 증가시켜준다. 그러나 이러한 대역폭을 충분히 사용하기 위해서는 다중 채널 환경에서 발생할 수 있는 채널 간 간섭을 최소화하는 채널 할당 기법이 요구된다. 본 논문에서는 WMN의 성능 향상을 위하여 클러스터링 기반의 최소 간섭 채널 할당(Minimum Interference Channel Assignment, MI-CA) 알고리즘을 제안한다. MI-CA 알고리즘은 클러스터 간의 Inter-Cluster 채널 할당과 클러스터 내부의 Intra-Cluster 채널 할당으로 구성된다. Inter-Cluster 채널 할당에서는 전체 WMN을 위한 베어본 채널을 MST(Minimum Spanning Tree) 기반으로 클러스터 헤더와 보더 노드에 할당하고, Intra-Cluster 채널 할당에서는 클러스터 멤버들 간에 직교채널을 재 할당함으로써 간섭을 최소화 한다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제안한 MI-CA 알고리즘이 채널 간섭을 최소화함으로써 WMNs의 성능을 향상시킬 수 있음을 입증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.1250-1256
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• 2018

최근 무선 네트워크는 사이버 물리 시스템 및 차세대 산업 자동화 시스템과 같은 크리티컬한 대형 응용 분야의 핵심 인프라가 되고 있다. 그러나, 무선 네트워크가 갖는 원천적인 링크 성능의 불확실성으로 인하여 전체 시스템의 안정성에 치명적 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 네트워크 내 링크의 실시간 상태 정보 없이 응용의 요구 성능을 만족시킬 수 있는 능동형 무선 네트워크 최적화기를 제시한다. 특히, 제시하는 능동형 최적화기는 네트워크 상에서 최대 $\kappa$-개의 링크 결함이 발생하더라도 항시 성능을 보장할 수 있도록, 라우팅 경로와 트래픽 분산을 최적화하는 계층 교차적 방안이다. 시뮬레이션을 통하여, 제안된 능동형 네트워크 최적화기가 기존의 수동형 네트워크에 비하여 고강건성을 보장하는 것을 분석하였다. 또한, 능동형 네트워크는 수동형 네트워크의 주요 단점인 링크 상태 정보의 오류로 인한 성능 감쇄 및 네트워크 재구성과 같은 비용이 발생하지 않는다.

• 국제학술발표논문집
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• The 5th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.592-595
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• 2013

Advent of Wireless Sensor Networks (WSN) has provided potentials to a variety of construction applications. It is well appreciated that WSNs have advantages over traditional wired system, such as ease of installation and maintenance with increased cost savings and efficiencies. However, the obstruction of wireless signal from physical objects in the heterogeneous construction environment often brings challenges to WSN measurement system. This paper analyzed the obstruction characteristic of construction environment where construction materials, equipment, and built structures obstruct the wireless signal yielding negative effect of measurement system. By adopting evaluation criteria, such as packet reception rate, field experiments have been implemented to quantitatively identify the interference of wireless signal from penetration, reflection, and network traffic under the construction environment. The results show that reliable performance of wireless sensor in construction environment depends on the optimal separation distance between a receiver and a transmitter, obstruction types, obstruction thickness, and transmission interval. In addition, the methodology and experimental results of this paper could be used in the practical design of network topology when hundreds of sensor nodes form a mesh network in the large scale construction applications.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권1호
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• pp.72-83
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• 2010

무선 메쉬 네트워크 환경에서 그룹통신은 동적으로 변화하는 중계 메쉬 노드, 서로 다른 도메인의 그룹 간 통신에 대한 접근 제어, 그리고 네트워크를 관리하는 중앙화된 관리서버의 부재 등의 문제로 인해 관리가 어려워진다. 그룹의 멤버 뿐 아니라 위상이 동적으로 변화하는 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 다대다(many-to-many) 멀티캐스트는 각 그룹 관리자가 자신의 그룹 멤버를 독립적으로 관리하며 그룹간 통신을 제어하는 다수의 하위 그룹으로 이루어진 비중앙화된 구조에 기반해서 구성될 수 있다. 본 논문에서는 네트워크의 위상을 고려한 비중앙화된 그룹키 관리 기법을 제안한다. 제안하는 프로토콜에서 각 멀티캐스트 송신자는 아이디 기반 암호화 알고리즘을 이용해서 분산화된 방법으로 각 그룹키를 그룹 멤버에게 전달하게 된다. 아이디 기반 암호화 기법은 그룹 멤버 뿐 아니라 메쉬 노드의 동적인 변화에도 효율적인 키관리를 가능케 하기 때문에 다대다 멀티캐스트 환경에서 키 갱신에 필요한 통신 회수 및 저장해야 할 키의 크기가 줄어드는 장점이 있다. 따라서 제안한 기법은 중앙화된 네트워크 관리자가 없고, 다수의 서비스 제공자가 그들의 그룹 통신을 독립적으로 관리하는 대규모의 동적인 메쉬 네트워크에서의 다대다 그룹통신 환경에 가장 적합하다.