• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권4호
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• pp.272-283
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• 2010

무선 메쉬 네트워크는 최근 주목받는 연구 주제로 부상하고 있다. 무선 메쉬 네트워크는 대규모 무선 랜 장치와 AP들이 서로 연결된 무선 기반 구조로, 무선 메쉬 네트워크의 처리량(throughput)을 향상시키는 것을 목표로 한 수많은 연구가 이루어진 바 있다. 여기에서는 동시에 생겨나는 다수의 트래픽 흐름들을 전송하기 위한 적절한 라우팅 경로를 설정하는 작업이 매우 중요하다. 본 논문에서는 IEEE 802.11 DCF하에서 전송되는 다수의 트래픽 흐름에 대해 신호 감지(Carrier Sensing), 간섭 등의 정보를 이용하여 양 말단간 (end-to-end) 처리량을 수학적으로 모델화하기 위한 방법을 제시하고자 한다. 각 단말에 성공적으로 이루어지는 평균 서비스 시간을 비교하고, 한편으로는 트래픽 흐름 가운데 병목현상이 발생하는 부분을 찾아내어 그로부터 말단간 처리량의 최대치를 계산할 수 있다. 본 논문에서 제시된 모델을 사용하여 동시에 전송되는 다수의 트래픽 흐름을 전달하기 위한 전송 경로에 대한 후보 경로를 얻어낼 수 있으며, 얻어진 경로로부터 처리량을 최대로 높일 수 있는 효율적인 경로를 찾아낼 수 있다. 제시된 모델링 기법과 최적 경로 선택 메커니즘은 무선 메쉬 네트워크에서의 다양한 트래픽 흐름을 사용한 시뮬레이션을 통해 평가하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권7호
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• pp.37-48
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• 2014

무선 메쉬 네트워크는 인프라 없이 무선 멀티홉으로 네트워크를 구성해야 하는 환경에서 매우 각광받고 있는 기술로서 현재 IEEE 802.11s 메쉬 네트워크 표준이 제정되었다. 이 표준과 기존 IEEE 802.11과의 큰 차이점 중의 하나는 메쉬 표준에서 QoS를 지원하기 위한 MAC 인 MCCA 가 추가된 것이다. MCCA 는 이웃 노드와의 대역폭 예약을 제공하고 이를 통해 대역폭 보장의 QoS를 만족할 수 있다. 그러나 MCCA 는 종단간 대역폭을 보장할 수 없는 단점이 있고, 또한 표준에서는 메쉬 노드가 멀티 인터페이스, 멀티 채널을 지원하는 경우 대역폭 예약 프로토콜과 무선 채널의 예약 방법 등이 규정되어 있지 않다. 이에 본 논문에서는 싱글 인터페이스에서의 종단간 대역폭 예약을 수행하는 예약 기반의 HWMP 프로토콜(R-HWMP)을 멀티인터페이스, 멀티 채널로 확장한 MIMC R-HWMP를 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 멀티 인터페이스를 지원하는 무선 메쉬 네트워크에서 종단간 대역폭의 보장과 인터페이스 확장에 따른 가용 대역폭의 증가를 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.582-591
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• 2009

피라미드 그래프는 정방형 메쉬와 트리 구조를 기반으로 하는 상호연결망 토폴로지이다. 본 논문에서는 피라미드 그래프의 각 계층을 구성하고 있는 기반 그래프로서의 정방형 메쉬 그래프의 간선들을 두개의 서로 다른 그룹으로 분류하는 전략을 채택한다. 메쉬 내의 간선 집합은 해당 간선의 양 끝 정점들에 인접된 부모 정점들이 상위 계층 내에서 서로 이웃하는 관계인지 아니면 공유하는 관계인지에 따라서 각각 NPC-간선과 SPC-간선이라는 이름으로 불리는 두 개의 서로 다른 부분집합으로 나누어질 수 있다. 아울러 원래 그래프에서의 SPC-간선들을 압축된 결과 그래프에서는 압축된 슈퍼-정점 내부로 숨김으로써 NPC-간선들에만 초점을 맞출 수 있도록 하기 위해 압축 그래프의 개념을 소개한다. 본 논문에서는 $2^n\times2^n$ 2-차원 정방형 메쉬 내에서 헤밀톤 사이클 구성 시 포함할 수 있는 NPC-간선 개수의 하한 및 상한이 각각 $2^{2n-2}$와 $3*(2^{2n-2}-2^{n-1})$임을 분석한다. 이 결과를 피라미드 그래프로 확장시킴으로써 n-차원 피라미드 내에서 헤밀톤 사이클에 포함가능한 NPC-간선의 최대 개수가 $4^{n-1}-3*2^{n-1}$-2n+7 임을 증명한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권10호
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• pp.810-823
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• 2014

IEEE 802.11s 기반의 무선 메쉬 네트워크는 기존의 인터넷 구조를 지니기 때문에 목적지 주소 기반 라우팅을 수행한다. 하지만 이러한 방식은 네트워크 사용자의 근본적 목적인 '무엇'에는 관심이 없으며 '어디'에만 관심을 가진다는 한계점을 지닌다. 또한, 최근 폭발적으로 증가한 모바일 디바이스로 인하여 무선 네트워크 트래픽 역시 폭발적으로 증가하였다. 이러한 트래픽은 많은 사용자가 동일한 컨텐츠를 요구할 시 네트워크 내에 중복된 내용의 패킷이 늘어나 네트워크 전체 효율성을 저하시킨다는 문제점을 지니고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 OpenFlow 기반 무선 메쉬 네트워크 환경에서의 컨텐츠 라우팅 기법을 제안한다. 효율적인 컨텐츠 라우팅을 위하여 기존 메쉬 네트워크의 네트워크 계층에 컨텐츠 계층을 추가적으로 구현하였으며, OpenFlow를 활용하여 컨텐츠 식별자를 기반으로 하는 라우팅 기법을 제안하였다. 또한 OpenFlow를 활용한 효율적인 캐싱 기법을 제안하여 메쉬 네트워크 내의 중복된 내용의 패킷을 감소시킴으로서 네트워크의 효율성을 증가시켰다. 본 논문에서는 제안한 컨텐츠 라우팅 기법의 컨트롤 메시지 오버헤드를 CCN 방식과 비교하여 분석하였으며, 캐싱 위치 설정 기법이 적용되지 않은 환경과 적용된 환경의 지연 시간을 비교하였다. 그 결과, 캐싱 기법의 효율성을 나타내는 지연시간 측면에서는 약 20%의 성능 향상을 보였으며 컨트롤 메시지 시그널링 오버헤드는 최대 89% 감소함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권4호
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• pp.301-306
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• 2010

이 논문은 클러스터 형태의 다중 인터페이스 다중 홉 인지 라디오 환경을 위한 효율적인 제어 채널 접근 방식을 제안한다. 인지 라디오 대역 안에서 전체 네트워크 영역에 걸친 공통 채널을 확보하는 것이 어렵기 때문에, 대부분의 멀티 인터페이스 멀티 홉 인지 라디오 네트워크는 라이센스 사용자의 채널 사용 현황과 같은 제어 정보의 교환을 위해인지 라디오 대역 밖에 제어 채널을 두고 하나의 인터페이스를 제어 채널에 고정시켜 할당한다. 그러나 이러한 방식은 네트워크 인터페이스의 낭비를 초래한다. 이 연구는 인지 라디오 노드들이 다수의 데이터 채널을 통해 이웃 노드들과 연결되는 클러스터 구조 하에서 멀티 채널 상황에서의 숨겨진 노드 문제없이 데이터 채널과 제어 채널을 수시로 번갈아 가며 접근하는 방식에 대하여 고찰한다. 시뮬레이션을 사용하여 제안한 방식의 성능을 측정한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 방식이 하나의 네트워크 인터페이스를 제어 채널에 고정적으로 할당하여 데이터 전송을 하지 않는 방법에 비해 더 높은 네트워크 처리량을 보임을 확인한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.275-281
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• 2012

커뮤니티 네트워크는 이기종(heterogeneous) 노드들이 시간과 장소에 구애받지 않고 정보를 공유할 수 있는 통신 환경을 말한다. 이를 위해 이동 노드들은 사전에 구성된 통신 인프라 시설에 의존하지 않고 자가 구성될 수 있어야 하고 노드의 이동성으로 인해 변경되는 네트워크 토폴로지에 적응할 수 있어야 한다. 준-인프라 기반 무선 애드-혹 네트워크는 이러한 요구사항을 지원하기에 적합한 통신 기술이다. 본 논문에서는 준-인프라기반 애드-혹 네트워크 프로토콜의 실험에 용이한 평가 도구인 VTC(virtual topology coordinator) 시스템을 제안한다. VTC는 모든 통신장비간 단일 홉 통신만이 가능한 작은 공간에서도 선택적 MAC(Medium Access Control) 프레임 수신 메커니즘을 이용하여 다중 홉 네트워크 토폴로지를 가상으로 구성하도록 해준다. VTC 시스템은 실제의 무선 특성을 모두 반영하기는 어려우나 시뮬레이션을 통한 검증보다는 실 특성을 보다 다양하게 반영시킬 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권6호
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• pp.615-625
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• 2009

Worldwide inter-operability for microwave access (WiMAX) is a promising technology that provides high data throughput with low delays for various user types and modes of operation. While much research had been conducted on physical and MAC layers, little attention has been paid to a comprehensive and efficient security solution for WiMAX. We propose a hybrid security solution combining identity-based cryptography (IBC) and certificate based approaches. We provide detailed message exchange steps in order to achieve a complete security that addresses the various kind of threats identified in previous research. While attaining this goal, efficient fusion of both techniques resulted in a 53% bandwidth improvement compared to the standard's approach, PKMv2. Also, in this hybrid approach, we have clarified the key revocation procedures and key lifetimes. Consequently, to the best of knowledge our approach is the first work that unites the advantages of both techniques for improved security while maintaining the low overhead forWiMAX.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.385-389
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• 2009

Multi-hop wireless mesh networks (WMNs) suffer from significant packet losses due to insufficient available bandwidth and high channel error probability. To conquer packet losses, end-to-end (E2E) error control schemes have been proposed. However, in WMNs, E2E error control schemes are not effective in adapting to the time-varying network condition due to large delay. Thus, in this paper, we propose a network-adaptive error control for video streaming over WMNs that flexibly operates E2E and hop-by-hop (HbH) error control according to network condition. Moreover, to provide lightweight support at intermediate nodes for HbH error control, we use path-partition-based adaptation. To verify the proposed scheme, we implement it and evaluate its transport performance through MPEG-2 video streaming over a real IEEE 802.11a-based WMN testbed.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.43-49
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• 2016

In this paper, we propose the controllability function and service design to efficiently implement the control of the disaster communication network, using Internet of Things(IoT) Technology. In accordance with the spread of Information Communication Technology(ICT), the era for building a disaster communications system without exclusion over the entire areas has emerged. National wireless mesh networks for public safety and disaster relief have been evolving to strengthen the pre-disaster response system using the latest technologies through the convergence of various technologies and services from the viewpoint of the command and control between disaster response agencies. In line with such a technological paradigm shift, the controllability of the objects in the IoT has been emerging as a key quality requirement of a disaster communications system. In this study, the objects are classified by the subject of control according to the IoT component, such as data, network resources and services in order to effectively implement their controllability. In addition, based on the destination of this controllability, technologies and services have been designed that can reduce the damage caused by disasters. Technologies and services that were derived from this study must be implemented in the current disaster safety network systems together with the establishment of an infrastructure for the networks in order that all persons are able to effectively utilize the disaster communications system for their safety.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권2호
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• pp.198-209
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• 2007

This paper provides a thorough study on shared segment protection (SSP) for mesh communication networks in the complete routing information scenario, where the integer linear program (ILP) in [1] is extended such that the following two constraints are well addressed: (a) The restoration time constraint for each connection request, and (b) the switching/merging capacity constraint at each node. A novel approach, called SSP algorithm, is developed to reduce the extremely high computation complexity in solving the ILP formulation. Basically, our approach is to derive a good approximation on the parameters in the ILP by referring to the result of solving the corresponding shared path protection (SPP) problem. Thus, the design space can be significantly reduced by eliminating some edges in the graphs. We will show in the simulation that with our approach, the optimality can be achieved in most of the cases. To verify the proposed formulation and investigate the performance impairment in terms of average cost and success rate by the additional two constraints, extensive simulation work has been conducted on three network topologies, in which SPP and shared link protection (SLP) are implemented for comparison. We will demonstrate that the proposed SSP algorithm can effectively and efficiently solve the survivable routing problem with constraints on restoration time and switching/merging capability of each node. The comparison among the three protection types further verifies that SSP can yield significant advantages over SPP and SLP without taking much computation time.