• 제목/요약/키워드: network coverage

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An Optimization Algorithm for the Maximum Lifetime Coverage Problems in Wireless Sensor Network

  • Ahn, Nam-Su;Park, Sung-Soo
    • Management Science and Financial Engineering
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    • 제17권2호
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    • pp.39-62
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    • 2011
  • In wireless sensor network, since each sensor is equipped with a limited power, efficient use of the energy is important. One possible network management scheme is to cluster the sensors into several sets, so that the sensors in each of the sets can completely perform the monitoring task. Then the sensors in one set become active to perform the monitoring task and the rest of the sensors switch to a sleep state to save energy. Therefore, we rotate the roles of the active set among the sensors to maximize the network lifetime. In this paper, we suggest an optimal algorithm for the maximum lifetime coverage problem which maximizes the network lifetime. For comparison, we implemented both the heuristic proposed earlier and our algorithm, and executed computational experiments. Our algorithm outperformed the heuristic concerning the obtained network lifetimes, and it found the solutions in a reasonable amount of time.

Push-Pull Distributed Movement Algorithm toy An Optimized Coverage of Mobile Base Station in Topology-less Wireless Networks

  • Unhawiwat, Mallika;Wipusitwarakun, Komwut
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1936-1939
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    • 2002
  • Much recent attention on wireless technologies s put on topology-less wireless network, in which all nodes an be mobile and can communicate over wireless links, due to its ease of deployment, high flexibility and low expenses. One key in topology-less wireless network is mobile base stations (MBSs), which provides access points or mobile terminals (MTs) to wireless backbone network. MBSs can move to anywhere in accordance with changes in geographical distribution of MTs. They serve as dynamic odes. However, in order to utilize network resources and take full advantage of this topology-less network, MBSs must move to suitable position according to the current tate of network use. Moreover, MBSs have to consider the distance among them to avoid the crash and gap area of MBSs. Therefore, this paper proposes MBS movement algorithm by implementing push-pull method to fulfill the corporation of MBSs and considering the center of covered MTs or centroid to satisfy the MT coverage. From the simulation results, the proposed algorithm increases the performance of system when comparing with the centroid-based algoriom〔7〕, such as coverage area, MT coverage and call drops rate.

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Cluster Based Object Detection in Wireless Sensor Network

  • Rahman, Obaidur;Hong, Choong-Seon
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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    • pp.56-58
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    • 2006
  • Sensing and coverage are the two relevant tasks for a sensor network. Quality of sensor network totally depends upon the sensing ability of sensors. In a certain monitored region success of detecting or sensing an object with the help of sensor network tells that how efficiently the network coverage perform. Here in this paper we have proposed a clustering algorithm for the deployment of sensors and thus calculated the object detection probability. Actually by this work we can easily identify the present network coverage status and accordingly can take action for its improvement.

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산지 재난대응을 위한 상용 이동통신망 통신체계 현황분석 (Analyzing the Current State of Commercial Mobile Network Communication Systems for Mountain Disaster Response)

  • 이시형;류정림;백민호
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.654-662
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    • 2024
  • 연구목적: 본 연구는 산지 내 재난안전통신망 통화권 확보 여부 판단 지표인 상용 이동통신망의 공개된 커버리지 현황을 분석하여 재난안전통신망(PS-LTE)의 보다 안정적 운용을 목표로 한다. 연구방법: 이를 위해, 삼척시의 대규모 산지 내 산림 도로를 대상으로 체감 통신 품질을 측정하고, 통신 3사의 공개 상용 이동통신망 커버리지 데이터와 공간 중첩 후, 비교한 결과를 공개된 상용 이동통신망의 커버리지와 체감 통신 품질 측정 결과 간 공간적 불일치가 존재함을 파악하였다. 연구결과 및 결론: 따라서, 산지내 재난안전통신망의 안정적 운용을 위해서는 재난안전통신망(PS-LTE) 이동기지국의 추가 확보 및 공개된 상용 이동통신망 커버리지의 정확도 향상을 위한 대책의 필요성을 확인하였다.

분산 무선 네트워크에서 빠른 컨센서스를 위한 커버리지 제어 (Coverage Control for Fast Consensus in Distributed Wireless Networks)

  • 최현호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권5호
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    • pp.323-325
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    • 2014
  • 컨센서스 알고리즘은 노드의 커버리지가 넓어질수록 협력하는 이웃 노드 수가 증가하여 빠르게 수렴하지만, 분산 무선 네트워크에서는 커버리지가 넓어지면 증가한 협력 이웃 노드 간에 접속 충돌로 인하여 정보 공유 지연이 증가한다. 따라서 노드 커버리지의 크기에 따라 컨센서스 알고리즘의 수렴 속도와 네트워크상의 정보 공유 지연 간에 트레이드오프가 존재한다. 본 논문에서는 이러한 트레이드오프 관계를 고려하여 네트워크 규모에 따라 컨센서스 달성 시간을 최소화하는 커버리지 제어 방법을 제시한다.

네트워크 침입 탐지를 위한 Coverage와 Exclusion 기반의 새로운 연관 규칙 마이닝 (A New Association Rule Mining based on Coverage and Exclusion for Network Intrusion Detection)

  • 김태연;한경현;황성운
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.77-87
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    • 2023
  • 네트워크 침입 탐지 작업에 다양한 연관 규칙 마이닝 알고리즘을 적용하는 데에는 두 가지 중요한 문제가 있다. 생성된 규칙 집합의 크기가 너무 커서 IoT 시스템에서 활용하기 어렵고, 거짓 부정/긍정 비율을 제어하기 어렵다. 본 연구에서는 coverage와 exclusion이라는 새로 정의된 척도에 기반을 둔 연관 규칙 마이닝 알고리즘을 제안한다. Coverage는 한 클래스의 트랜잭션에서 패턴이 발견되는 빈도를 나타내고, exclusion은 다른 클래스의 트랜잭션에서 패턴이 발견되지 않는 빈도를 나타낸다. 우리는 KDDcup99라는 공개 데이터 세트를 사용하여 가장 유명한 알고리즘인 Apriori 알고리즘과 실험적으로 제안된 알고리즘을 비교한다. Apriori와 비교하여 제안된 알고리즘은 정확도를 완전히 유지하면서 생성되는 규칙 집합 크기를 최대 93.2%까지 줄인다. 또한, 제안된 알고리즘은 생성된 규칙의 거짓 부정/긍정 비율을 매개변수별로 완벽하게 제어한다. 따라서 네트워크 분석가는 두 가지 문제를 해결함으로써 제안한 연관 규칙 마이닝을 네트워크 침입 탐지 작업에 효과적으로 적용할 수 있다.

무선 센서 망을 위한 K-연결 (K+1)-감지도 고장 감내 위상 제어 프로토콜 (K-connected, (K+1)-covered Fault-tolerant Topology Control Protocol for Wireless Sensor Network)

  • 박재현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권11B호
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    • pp.1133-1141
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    • 2009
  • 본 논문에서는 무선 센서 망으로 k-연결 (k+1)-감지 고장 감내 위상을 구성하는 분산 위상 제어 프로토콜을 제시한다. 센서 망에 있어 최근에 주목받고 있는 근본적인 문제는 최소한의 활동하는 노드들로 위상을 구성하며, 다양한 응용과 환경에 적합한 감지도와 망 연결수를 제공하는 것이다. 망의 수용 능력을 증대시키는 동시에 에너지 효율성을 개선하고 더불어 망의 연결성을 유지하기 위해서, 많은 위상 제어 알고리즘들이 제안되어 왔다. 대부분의 알고리즘들은 연결되는 링크들의 수를 줄임으로써, 노드들의 고장이나 파손시에 여분의 경로배정이 어렵게 되는 문제를 발생시킨다. 특정 감지도를 보장하며 이 문제를 해결하는 프로토콜이 제안되었으나, 감지도 계산을 위해서는 정확한 위치정보가 필요하고, k-감지인 경우에 대부분의 활동 센서들이 2k-연결을 유지한다. 우리는 감지범위의 반지름이 통신 범위의 반지름의 두 배인 조건이 연결이 감지범위를 함의하기 위한 필요충분조건임을 증명하고, 이에 기반하여 무선 센서 망에서 k-연결을 제공하며 (k+1)-감지를 보장하는 고장 감내 위상을 구성하는 프로토콜을 제시한다. 제안한 분산된 알고리즘은 정확한 위치정보 없이 (k+1)-감지를 보장하며, 복잡도는 O(1) 이다. 모의 실험하여 패킷손실율과 전송 지연시간 그리고 에너지 소비율을 분석 하였다.

Prolonging Network Lifetime by Optimizing Actuators Deployment with Probabilistic Mutation Multi-layer Particle Swarm Optimization

  • Han, Yamin;Byun, Heejung;Zhang, Liangliang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권8호
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    • pp.2959-2973
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    • 2021
  • In wireless sensor and actuator networks (WSANs), the network lifetime is an important criterion to measure the performance of the WSAN system. Generally, the network lifetime is mainly affected by the energy of sensors. However, the energy of sensors is limited, and the batteries of sensors cannot be replaced and charged. So, it is crucial to make energy consumption efficient. WSAN introduces multiple actuators that can be regarded as multiple collectors to gather data from their respective surrounding sensors. But how to deploy actuators to reduce the energy consumption of sensors and increase the manageability of the network is an important challenge. This research optimizes actuators deployment by a proposed probabilistic mutation multi-layer particle swarm optimization algorithm to maximize the coverage of actuators to sensors and reduce the energy consumption of sensors. Simulation results show that this method is effective for improving the coverage rate and reducing the energy consumption.

희소 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 빅데이터 센싱을 위한 에너지 효율적인 센서 커버리지 알고리즘 (An Energy-Efficient Algorithm for Solving Coverage Problem and Sensing Big Data in Sparse MANET Environments)

  • 길준민
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제6권11호
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    • pp.463-468
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    • 2017
  • 모바일 노드를 이용하여 넓은 범위를 센싱하기 위해서는 노드 배치의 균일성이 매우 중요한 이슈 중 하나이다. 본 논문에서는 희소 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 빅 데이터 센싱을 위한 커버리지 문제에 대한 주제를 다룬다. 커버리지 문제에 관한 기존 연구에서는 넓은 범위를 센싱하기 위해 노드의 수가 충분히 많은 환경을 가정하였다. 하지만 희소 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 센서 커버리지 문제는 노드들 간의 센싱 범위가 겹치는 범위를 최소화하기 위해 노드들 간의 거리가 충분히 멀어야 한다. 따라서 본 논문에서는 희소 모바일 애드 혹 네트워크 환경에서 센서 커버리지 문제를 정의하고 중앙 중재자 없이 자가 조직의 방식에 의한 해결 방안을 제시한다. 실험 결과를 통해 제안하는 방식은 커버리지 영역과 에너지 소비 관점에서 효율적임을 보인다.

Extending Ionospheric Correction Coverage Area By Using A Neural Network Method

  • Kim, Mingyu;Kim, Jeongrae
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제17권1호
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    • pp.64-72
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    • 2016
  • The coverage area of a GNSS regional ionospheric delay model is mainly determined by the distribution of GNSS ground monitoring stations. Extrapolation of the ionospheric model data can extend the coverage area. An extrapolation algorithm, which combines observed ionospheric delay with the environmental parameters, is proposed. Neural network and least square regression algorithms are developed to utilize the combined input data. The bi-harmonic spline method is also tested for comparison. The IGS ionosphere map data is used to simulate the delays and to compute the extrapolation error statistics. The neural network method outperforms the other methods and demonstrates a high extrapolation accuracy. In order to determine the directional characteristics, the estimation error is classified into four direction components. The South extrapolation area yields the largest estimation error followed by North area, which yields the second-largest error.