• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1593-1608
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• 2009

다중 홉 무선 네트워크에서는 일부 중계 단말이 악의적인 목적으로 비협력적이거나 이기적인 행동을 하면 네트워크의 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 무선 단말간의 협력적인 동작을 가정한 기존의 애드혹 라우팅 기법에서는 악의적으로 행동하는 이기적인 무선 단말에 의해 발생되는 성능 감소 문제를 해결할 수 없다. 이에 본 논문에서는 다중 홉 무선 네트워크의 성능을 향상 시킬 수 있는 평판 기반의 협력적 애드혹 라우팅 프로토콜인 CARE (Cooperative Ad hoc routing protocol based REputation) 기법을 제안하였다. 제안한 CARE 기법은 홉 대 홉 기반의 패킷 포워딩 과정에서 악의적으로 행동하거나 무단으로 라우팅 경로에서 이탈하는 이기적인 무선 단말을 우회하도록 라우팅 경로를 설정하는 네트워크 계층간의 수평적 상호 작용을 제공한다. 그리고 CARE 기법은 수직적 상호 작용을 기반으로 하여 MAC 계층으로부터 획득한 무선 채널의 상황 정보를 반영하여 라우팅 경로의 품질 향상시키며, 네트리크 계층에서 획득한 무선 단말의 평판 정보를 전송 계통에 반영하여 TCP의 성능 향상을 제공한다. CARE로 기법의 성능을 평가한 결과, 단말의 빈번한 이동과 악의적인 단말이 존재하는 다중 홉 무선 네트워크 환경에서 패킷 전송의 낮은 실패율과 패킷의 평균 전송 시간의 향상을 제공함과 동시에 종단간 무선 단말의 향상된 TCP 성능을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1632-1644
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• 2007

Wireless Mesh Networks aim to attain large connectivity with minimum performance degradation, as network size is increase. As such, scalability is one of the main characteristics of Wireless Mesh Networks that differentiates it from other wireless networks. This characteristic creates the need for bandwidth efficiency strategies to ensure that network performance does not degrade as the size of the network increase. Several researches have been done to realize mesh networks. However, the researches conducted were mostly focused on a per TCP/IP layer basis. Also, the studies on bandwidth efficiency and bandwidth improvement are usually dealt with as separate issues. This paper aims to simultaneously study bandwidth efficiency and improvement. Aside from optimizing the bandwidth given a fixed capacity, the capacity is also increased using results of physical layer studies. In this paper, the capacity is improved by using the concept of non-overlapping channels for wireless communication. A channel allocation scheme is conceptualized to choose the transmission channel that would optimize the network performance parameters with consideration of chosen Quality of Service (QoS) parameters. Network utility maximization is used to optimize the bandwidth after channel selection. Furthermore, a routing scheme is proposed using the results of the network utilization method and the channel allocation scheme to find the optimal path that would maximize the network gain.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.257-264
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• 2012

본 논문에서는 링크 안정성 기반 방향성 안내 라우팅 프로토콜(RSDGR)을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 주요한 특징 및 기여도는 다음과 같다. 첫째, 노드들의 이동성 정보를 이용하여 두 노드 간 링크 안정성과 멀티 홉 간의 루트 안정성을 정량적으로 계산하고, 소스노드와 목적지 노드 사이에서 가장 안정된 경로를 설정한다. 둘째, 소스노드와 목적지 노드 사이의 경로 안정성에 따라서 경로형성을 위한 방향성 안내 영역을 동적으로 설정하여 최적화한다. 셋째, 두 노드 간 링크 안정성과 멀티 홉 간의 경로 안정성을 정량적으로 계산하기 위한 이론적인 모델을 제시한다. 제안된 라우팅 프로토콜의 성능평가는 OPNET(Optimized Network Engineering Tool)을 이용한 시뮬레이션과 이론적인 분석을 통하여 이루어졌다. 성능평가 결과 경로 안정성에 따른 PDR은 시뮬레이션과 이론적인 분석에서 서로 비슷한 양상을 보였다. 또한 모바일 노드들의 이동속도가 빠를수록, 소스노드의 방향성 안내 영역의 크기는 작을수록 경로 안정성과 그에 따른 PDR은 감소하는 반면 Delay와 Control 오버헤드는 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제28권3호
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• pp.336-346
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• 2001

무선 ad-hoc 네트워크란 기존에 설치된 유선망이나 기지국의 도움 없이 이동 호스트들만으로 구성되는 임시적인 네트워크이며 현재 무선 ad-hoc 네트워크 환경에서 이동 호스트들간의 메시지 전송을 위해 사용될 수 있는 여러종류의 라우팅 프로토콜들이 제안되고 있다. 이러한 ad-hoc 네트워크의 응용 도메인은 매우 다양하며 그 활용의 범위 또는 네트워크의 규모에 따라 적절한 라우팅 프로토콜이 받고자 할 수 있으며 이러한 유선망 서비스를 지원받고자 할 수 있으며 이러한 유선망 서비스를 지원하기 위해서는 ad-hoc 네트어크와 유선망과의 연동이 필요하게 된다. 본 논문에서 제안하는 DSMR(Dynamic Source Multipath Routing) 프로토콜은 무선 ad-hoc 네트워크 환경에서 이동 호스트들간의 끊김 없는 통신 환경의 제공을 목적으로 하면서 필요시에 각 호스트가 주기적으로 라우팅 메시지를 방송할 필요가 없도록 하며 경로 요청 및 경로 설정이 데이터 패킷을 보내고자하는 이동 호스트 주체로 이루어지도록 한다. 또한 다중 경로를 유지하도록 함으로써 경로의 빠른 재설정을 가능하게 한다는 특징을 갖는다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권12호
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• pp.136-146
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• 2006

무선 센서 네트워크의 노드에서 측정된 데이터는 노드의 전송 거리의 제한 때문에 멀티 홉을 통해 베이스 노드에 전송된다. 또한 노드의 에너지가 한정되어 있기 때문에 무선 센서 네트워크의 수명을 연장하기 위해서는 각 노드의 에너지 소모를 가능한 균일하게 하여야 한다. Level based MultiPath Routing (LMPR)은 베이스 노드로 부터의 거리에 해당하는 노드의 레벨을 기반으로 무선 센서 네트워크를 자가 구축하고 데이터 처리 및 전송 부하를 각 센서 노드에 분산시키는 무선 센서 네트워크 라우팅 프로토콜이다. 본 논문에서는 TinyOS 기반으로 LMPR를 구현하고 실험을 통해 무선 센서 네트워크상에서 LMPR의 성능을 측정하였다. 실험 결과 LMPR이 최소 비용 방식으로 선택된 단일 경로로 데이터를 전송하는 프로토콜보다 데이터 처리 및 전송 부하를 약 4.6배 분산시켰다. LMPR 을 사용하여 데이터 처리 및 전송 부하를 각 노드에 분산시켜 TinyOS를 기반으로 구성된 무선 센서 네트워크의 수명을 연장시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권11호
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• pp.385-392
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• 2016

최근에 무선 센서 망에서 이동 싱크를 위한 실시간 라우팅을 지원하기 위한 Expectation Area-based Real-time Routing(EAR2) 프로토콜이 제안되었다. EAR2는 이동 싱크의 예상 지역을 고려하여 예상 지역 내의 플러딩을 이용한다. 그러나, 플러딩은 센서 노드들의 과도한 에너지 소비를 야기하고 실시간 전송에 반하는 긴 전송 지연을 발생한다. 게다가, EAR2는 예상 지역까지 단일 경로만 사용하기 때문에 링크 손실이 많은 무선 센서 망에서 신뢰성 있는 전달을 지원하기 어렵다. 그러므로, 본 논문은EAR2의 이러한 문제들을 해결하기 위해 이동 싱크를 위한 그리드와 다중 경로 기반의 실시간성과 신뢰성 지원 방안을 제안한다. 실시간성을 지원하기 위해 제안 방안은 예상 지역에 추가로 예상 지역 내에 속한 예상 그리드를 고려한다. 제안 방안은 예상 지역 내의 플로딩 대신에 예상 그리드까지의 멀티캐스팅과 예상 그리드에서의 단일 홉 포워딩을 이용한다. 왜냐하면, 멀티캐스팅은 많은 에너지를 절약할 수 있고 단일 홉 포워딩은 적은 전송 지연을 가지기 때문이다. 또한, 제안 방안은 신뢰성을 지원하기 위해 예상 그리드까지 링크 손실에 대처가 가능한 다중 경로를 사용한다. 시뮬레이션 결과는 제안 방안이 기존 방안들보다 성능이 우수함을 보여준다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.13-20
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• 2005

Ad Hoc 네트워크는 잦은 망 구성의 변화, 라우터의 수, 제한된 사용 자원 등 기존 유선 네트워크와는 다른 특성들을 가지게 된다. 따라서 기존의 유선 네트워크에서 사용하던 라우팅 프로토콜들을 Ad Hoc 네트워크에 그대로 적용시킨다면 많은 문제점들이 발생하게 된다. 본 논문에서 제안하는 라우팅 프로토콜은 Ad Hoc 네트워크의 특성을 고려하여, 네트워크 내의이동 호스트를 멀티 홉을 갖는 클러스터로 묶고, 클러스터 헤드로 하여금 자신의 멤버 호스트들과 이웃 클러스터들의 헤드 정보를 유지하게 하여, 경로 설정에 대한 요구가 있을 때에 적은 지연 시간과 적은 패킷으로 목적지까지의 최단 경로를 설정할 수 있도록 한다. 또한 경로 설정과 데이터 전송 모두가 클러스터 헤드를 이용한다. 이러한 경우 모든 데이터와 경로 설정 시 발생하는 패킷들이 클러스터 헤드로 집중되어 네트워크 부하가 발생하게 되는데 본 제안에서는 네트워크의 부하를 줄이기 위하여 후보 클러스터 헤드를 이용하는 방법을 제시한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.1-7
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• 2022

무선 인체 영역 네트워크(WBAN)와 바이오센서를 활용하는 IoT기술은 자원을 최소화 하고 환자를 모니터링 하는 보건산업에서 중요한 분야이다. IoT와 WBAN을 보다 효율적으로 통합하기 위해서는 WBAN의 제한된 자원 센서노드와 효율적인 데이터 전송을 위한 신속 정확한 라우팅을 구성하는 협력 프로토콜이 필요하다. 본 논문은 중복 데이터 전송감지, 제한된 네트워크 센서의 수명연장 문제를 해결하기 위해 에너지 효율적이고 협력이 가능한 링크 에너지 효율적인 라우팅 전략(LEERS)을 제안한다. 제안된 기법은 잔류에너지 싱크쪽으로 가는 홉수 노드 혼잡 수준 및 대역폭과 효율적인 매개변수를 고려한다. 또한 노드의 경로비용함수를 결정하고 효과적인 멀티홉 라우팅을 제공함으로서 잔류에너지와 처리량 측면에서 효율성이 향상됨을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권4호
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• pp.1317-1341
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• 2021

Nowadays, the Internet of Things (IoT) is adopted to enable effective and smooth communication among different networks. In some specific application, the Wireless Sensor Networks (WSN) are used in IoT to gather peculiar data without the interaction of human. The WSNs are self-organizing in nature, so it mostly prefer multi-hop data forwarding. Thus to achieve better communication, a cross-layer routing strategy is preferred. In the cross-layer routing strategy, the routing processed through three layers such as transport, data link, and physical layer. Even though effective communication achieved via a cross-layer routing strategy, energy is another constraint in WSN assisted IoT. Cluster-based communication is one of the most used strategies for effectively preserving energy in WSN routing. This paper proposes a Bio-inspired cross-layer routing (BiHCLR) protocol to achieve effective and energy preserving routing in WSN assisted IoT. Initially, the deployed sensor nodes are arranged in the form of a grid as per the grid-based routing strategy. Then to enable energy preservation in BiHCLR, the fuzzy logic approach is executed to select the Cluster Head (CH) for every cell of the grid. Then a hybrid bio-inspired algorithm is used to select the routing path. The hybrid algorithm combines moth search and Salp Swarm optimization techniques. The performance of the proposed BiHCLR is evaluated based on the Quality of Service (QoS) analysis in terms of Packet loss, error bit rate, transmission delay, lifetime of network, buffer occupancy and throughput. Then these performances are validated based on comparison with conventional routing strategies like Fuzzy-rule-based Energy Efficient Clustering and Immune-Inspired Routing (FEEC-IIR), Neuro-Fuzzy- Emperor Penguin Optimization (NF-EPO), Fuzzy Reinforcement Learning-based Data Gathering (FRLDG) and Hierarchical Energy Efficient Data gathering (HEED). Ultimately the performance of the proposed BiHCLR outperforms all other conventional techniques.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권8호
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• pp.1057-1064
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• 2015

전술망은 감시정찰, 정밀타격, 지휘통제체계를 하나로 묶어주는 무선네트워크 기반 체계이다. 전술망은 생존성을 높이기 위해 격자형으로 연결되어 있으므로 대체 링크를 다수 보유하고 있다. 그리고, 부대와 전투원들이 작전 수행시 망 접속 위치가 변경되므로 망 토폴로지가 자주 변경된다. 라우팅을 위한 대부분의 인터넷 표준들은 안정적인 백본망을 목표로 설계되었으므로 전술망에 적용시 성능 저하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 전술 백본망을 위해 우선 순위를 고려한 다중 경로 지역 최적화 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 라우팅 메트릭을 전역 메트릭과 지역 메트릭으로 구분하여 관리한다. 전역 메트릭은 라우팅 프로토콜을 통해 다른 라우터들에게 전파되며 루프 방지가 보장되는 다중 경로 구성에 사용되고, 지역 메트릭은 링크 사용율을 반영하여 링크 과부하 발생시 우회 경로를 탐색하는 용도로 활용되며 각 라우터 내에서만 관리된다. 또한, 우선순위가 높은 트래픽에게 최적 경로에 대한 우선권을 부여한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법에서 가용 라우터간에 사용자 트래픽이 효과적으로 분산됨을 확인하였다.