• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.463-466
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• 2009

MANET(Mobile Ad-Hoc Network)은 고정된 기반망의 도움 없이 이동 단말로 구성되어 있는 네트워크를 뜻한다. MANET 내에서 노드는 유동성과 배터리 등의 자원적인 제약을 지닌다. 이러한 특징이 노드가 많은 밀집 지역이나 네트워크의 규모가 방대해 질수록 초기 경로 탐색 및 설정 및 노드 이탈로 인한 경로 재설정과 라우팅 오버헤드 등의 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 Hybrid방식 중 ZRP(Zone Routing Protocol) 방식과 ZHLS(Zone-Based Hierarchical Link State) 방식을 비교 분석하여 노드가 밀집한 특정 지역에 대한 고정 노드를 이용하여 경로 발견 및 유지에 대한 효율성을 높이는 보조 통신 노드 방식인 Fixed ZRP를 제안한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권9호
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• pp.3120-3137
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• 2021

Small-sized IoT wireless sensing devices can be deployed with small aircraft such as drones, and the deployment of mobile IoT devices can be relocated to suit data collection with efficient relocation algorithms. However, the terrain may not be able to predict its shape. Mobile IoT devices suitable for these terrains are hopping devices that can move with jumps. So far, most hopping sensor relocation studies have made the unrealistic assumption that all hopping devices know the overall state of the entire network and each device's current state. Recent work has proposed the most realistic distributed network environment-based relocation algorithms that do not require sharing all information simultaneously. However, since the shortest path-based algorithm performs communication and movement requests with terminals, it is not suitable for an area where the distribution of obstacles is uneven. The proposed scheme applies a simple Monte Carlo method based on relay nodes selection random variables that reflect the obstacle distribution's characteristics to choose the best relay node as reinforcement learning, not specific relay nodes. Using the relay node selection random variable could significantly reduce the generation of additional messages that occur to select the shortest path. This paper's additional contribution is that the world's first distributed environment-based relocation protocol is proposed reflecting real-world physical devices' characteristics through the OMNeT++ simulator. We also reconstruct the three days-long disaster environment, and performance evaluation has been performed by applying the proposed protocol to the simulated real-world environment.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1061-1068
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• 2019

협력 네트워크는 송신기로부터 수신기로 신호를 전송할 때 여러 중계기를 이용하여 신호를 전송하고 수신기에서 이 신호를 결합하여 복조함으로써 통신성능 향상과 데이터 전송률을 높이는 장점을 제공한다. 일반적으로 송신기에서 수신기로 신호를 전송할 때 중계기가 송신기로부터 수신된 신호를 증폭/재변조 후 수신기로 보내는 반복적인 신호 전송형태가 널리 사용된다. 본 논문에서는 두 가지 신호전송 방식을 혼합하여 신호를 전송하는 협력 네트워크에서의 성능을 분석한다. 즉, 송신기와 중계기사이에서는 일반 변조방식을 사용하고, 중계기와 수신기 사이에서는 공간 시간 코드 방식을 적용한다. 변조방식은 시스템의 복잡도를 줄이기 위해 채널상태정보를 이용하지 않는 차등변조 방식을 이용한다. 다양한 개수의 중계기가 있을 경우에 대한 성능을 비트오류율을 이용하여 분석하며, 송신기와 중계기 및 중계기와 수신기 사이에서 서로 다른 세기로 신호를 보낼 때의 성능을 비교한다. 또한 다양한 신호세기 및 중계기의 개수를 동시에 고려한 성능에 대해서도 논의한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권5호
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• pp.504-513
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• 2013

Communication in delay tolerant networks (DTNs) relies on message transport by mobile nodes, and a correct understanding of the node mobility characteristics is therefore crucial to the design of an efficient DTN routing protocol. However, previous work has mainly focused on uncovering all behaviors of node movement, which is not conducive to accurately detecting the specific movement characteristics of a different node. In this paper, we seek to address this problem based on a consideration of social relationships. We first consider social ties from both static and dynamic perspectives. For a static perspective, in addition to certain accidental events, social relations are considered for a long time granularity and tend to be stable over time. For a dynamic perspective, social relations are analyzed in a relatively short time granularity and are likely to change over time. Based on these perspectives, we adopted different efficient approaches to dividing node pairs into two classes, i.e., familiar and unfamiliar pairs. A threshold approach is used for static social ties whereas a density-based aggregation method is used for dynamic social relationships. Extensive experimental results show that both familiar and unfamiliar node pairs have the same inter-contact time distribution, which closely follows a power-law decay up to a certain point, beyond which it begins to exponentially decay. The results also demonstrate that the inter-contact time distribution of familiar pairs decays faster than that of unfamiliar pairs, whether from a static or dynamic perspective. In addition, we also analyze the reason for the difference between the inter-contact time distributions of both unfamiliar and familiar pairs.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.755-761
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 다중접근제어(Medium Access Control: MAC) 프로토콜은 센서 노드들이 필요할 때만 on 상태에 머물게 함으로 에너지를 효율적으로 사용하도록 하게한다. 본 논문에서는 에너지 수확 무선 센서 네트워크에서 우선순위에 기반을 둔 에너지 효율적인 MAC 프로토콜(EEPB-MAC)을 제안한다. 제안된 EEPB-MAC은 기존의 IEEE 802.15.4의 비콘 프레임에 우선순위 비트, 전송 노드 주소, NAV 값을 가지는 필드를 추가하여 이를 통하여 우선순위 데이터 전송을 지원한다. 데이터 전송을 원하는 전송자로부터 비콘 프레임을 수신한 수신 노드는 수신된 비콘 프레임의 우선순위 비트에 기반으로 데이터를 전송할 전송자를 선택한다. 데이터의 특성에 따라 우선순위 전송을 지원할 뿐 만 아니라, 수신 노드의 잔여 에너지 레벨에 따라 전송 주기를 조절하는 등 데이터 전송에 참여하는 노드에서의 에너지 소모를 줄인다. EEPB-MAC 프로토콜은 기존에 제안된 다른 프로토콜에 비해 우선순위가 높은 데이터에 대한 전송지연을 줄이며, 각 노드에서의 에너지 소모를 개선시켰다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.708-714
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• 2014

무선 센서 네트워크는 일반적으로 에너지를 위해 배터리에 의존하는 밀집되게 배치된 센서 노드들로 구성된다. 이와 같이 여러 개로 밀집되게 배치된 센서 노드들은 에너지 낭비 및 센서 데이터의 높은 중복 전송을 야기한다. 상기 전원 관련 제약 및 높은 중복성과 같은 양자 문제는 센서 노드들 간의 적절한 노드 활동 스케줄링에 의해 해결될 수 있다. 본 논문에서는 우수한 커버리지 성능 보장 및 노드들 간 에너지 절약과 네트워크 수명의 연장을 위한 셀룰러 오토마타 (CA) 기반의 노드 스케줄링 알고리즘이 제안된다. 또한 CA 프레임워크에 기반하여 노드 스케줄링 알고리즘의 새로운 수학적 모델을 제안한다. 제안한 알고리즘은 스케줄링 결정을 위해 노드 내 지역 환경 조건의 변경 및 인접 노드들의 상태 정보를 이용한다. 본 논문은 제안한 방식을 적용한 시스템의 동작을 분석하고 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 알고리즘이 센싱 커버리지 품질을 유지하면서 유의한 에너지 절약을 갖춘 에너지 균형을 보장함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권10호
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• pp.2054-2061
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• 2015

최근 생물학적으로 영감을 받은 모델링 기술은 단순한 현장 상호작용과 제한된 정보와 함께 이들의 강인성과 확장성, 적응성에 대해 상당한 관심을 받고 있다. 이러한 모델링 기술들 중, 유전자 조절 네트워크(Gene Regulatory Networks)(GRNs)은 세포로부터 생물학적 유기체의 발생과 자연 진화에 대한 이해에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 본 논문은 GRN 원리를 무선 센서 네트워크 시스템에 적용하고 시간지연 요건을 충족하는 동시에 에너지 균형을 달성할 수 있는 분산화된 노드 스케쥴링 설계 기법을 제안한다. 각 센서 노드는 소비된 에너지 수준과 지연시간에 반응하여 자동으로 자신의 상태를 스케줄링하며, 이는 GRN 모델에서 영감을 받은 유전자 발현과 단백질 농도 조절 모델에 의해 제어된다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 에너지 균형뿐만 아니라 원하는 시간 지연에서 성능을 달성하고 있다는 점을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권3호
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• pp.143-150
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• 2014

본 논문에서는 컴퓨팅 및 문제 해결 기술로 상당한 주목을 받고 있는 생체 모방 기술을 이용하여 무선 센서망에서 에너지 효율적이고, 요구 지연 시간이 보장된 노드 스케쥴링 제어 방식을 제안한다. 특히 생체의 셀 간 신호 시스템과 무선 센서망 시스템 사이의 유사성을 도출하고, 무선 센서망의 특징을 고려하는 새로운 수학적 모델을 수립한다. 이러한 모델을 바탕으로 각 애플리케이션에 의해서 요구되는 QoS, 지역 환경 조건, 인접 노드들의 상태에 따라 센서 노드의 상태를 결정한다. 제어 이론을 바탕으로 분석을 수행하여 제안된 생체 모방 방식이 각 노드가 자율적으로 매개 변수들을 제어함으로써 시스템 안정성을 보장한다는 것을 보인다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 방식이 기존 프로토콜과 비교하여 상당한 에너지 절감뿐만 아니라 요구되는 지연 시간을 만족함을 확인한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.11-17
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• 2015

웨어러블 센서 시스템에서 사용하는 일반적인 전송 전력 조절 모델에서는 수신 패킷의 RSSI가 Target RSSI Margin을 벗어나면 전송 전력 조절 알고리즘을 이용하여 새로운 전송 전력을 찾는다. 이 때 싱크 노드가 센서 노드에게 새로이 계산된 전송 전력을 전달하기 위해 제어 패킷을 보낸다. 그런데 무선 네트워크의 채널 상태가 좋지 않을 때는 제어 패킷을 많이 소모하면서도 적정 전송 전력을 찾지 못해 에너지 낭비만 하게 된다. 따라서 본 논문에서 무선 네트워크 채널 환경이 안정적이라고 판단되었을 때 전송 전력을 변경하는 새로운 제어 패킷 전송 결정 기법을 제안한다. 제안되는 기법으로 낭비되는 에너지를 줄일 수 있다. 제안하는 기법을 평가하기 위해 본 논문에서는 Binary 전송 전력 조절 알고리즘에 제어 패킷 전송 결정 기법을 적용하고 그 결과를 분석한다. 채널의 상태를 판단하는 방안을 3가지 제안하여 실험하고 결과를 분석한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권6호
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• pp.783-790
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• 2009

무선 센서 네트워크의 필요성이 증가함에 따라 관련된 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 특히, 에너지 제약적인 무선 센서 네트워크의 생존 시간을 증가시키고자 하는 클러스터링 기법들이 많이 연구되고 있다. 대표적인 LEACH와는 달리, 최근의 클러스터링 기법들은 다중 홉으로 데이터를 전송하기 때문에 데이터 병목 현상 문제가 발생한다. 불균형 클러스터링(unequal clustering) 기법들은 라우팅 경로를 증가시켜 데이터 병목 현상 문제를 해결하였다. 불균형 클러스터링 기법들의 대부분은 BS(Base Station)와의 거리만을 고려하여 클러스터의 크기를 결정하였기 때문에, 클러스터 헤드의 에너지 소모가 커지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 클러스터 헤드의 에너지 소모를 최소화하고, 데이터 병목 현상 문제도 해결할 수 있는 불균형 클러스터링 알고리즘을 제안하였다. 기본 아이디어는 적절한 클러스터 헤드를 선출한 이후, BS와의 거리와 노드의 에너지 상태, 이웃 노드의 수를 고려하여 클러스터의 크기를 결정하고, 동시에 클러스터 헤드의 전송기능을 분담하는 노드를 선정하는 것이다. 이처럼 클러스터 헤드의 에너지 소모를 최소화함으로써 클러스터링의 반복횟수를 감소시킬 수 있었으며, 더불어 전체 네트워크의 에너지 소모도 감소시킬 수 있었다.