• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권12호
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• pp.1613-1622
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• 2005

Broadcasting is fundamental and effective data dissemination mechanism for route discovery, address resolution, and many other network services in mobile ad hoc networks. Although many approaches for broadcasting have been proposed to minimize the number of retransmissions, none of them guarantee the best-suited bounds of retransmissions. Appropriate use of probabilistic method can lower the chance of contention and collision among neighboring nodes, so that it reduces the number of rebroadcasts. In this paper, we propose a probabilistic approach that dynamically adjusts the rebroadcasting probability according to the distance between the sender and the receiver. While the rebroadcast probabilities of a mobile node close to sender will be set lower, the rebroadcast probabilities of a mobile node far away from sender wi1l be set to higher, The rebroadcast probability of a node wi1l be set according to the distance from sender. We evaluate the performance of proposed approach by comparing it with flooding as well as a fixed probabilistic broadcast approach. Simulation results showed that the performance of proposed scheme outperforms by about $70\%$ than flooding scheme and outperforms by about $20\%$ than fixed probabilistic scheme.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권4호
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• pp.329-336
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• 2012

For designing broadcast protocols in mobile ad hoc networks (MANETs), one of the important goals is to reduce the rebroadcast packets redundancy while reaching all the nodes in network. In this paper, we propose a probabilistic broadcasting mechanism based on selfishness and additional coverage in MANETs. Our approach dynamically adjusts the rebroadcast probability according to the extra covered area and number of neighbor nodes. By these two factors, mobile hosts can be classified into three groups: normal, low selfishness, and high selfishness groups. The nodes in the normal group forward packets for other nodes with high probability, whereas the nodes in the low selfishness group rebroadcast packets with low probability and the nodes in the high selfishness group do not rebroadcast packets. We compared our approach with simple flooding and the fixed probabilistic approach. The simulation results show that the proposed schemes can significantly reduce the number of retransmissions by up to 40% compared simple flooding and fixed probabilistic scheme without significant reduction in the network reachability and end-to-end packet delay.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.25-32
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• 2016

Mobile Ad Hoc Networks(MANETs) consists of mobile nodes which communicate with each other without any centralized infrastructure. Message broadcasting by flooding for route discovery in MANET can result in high redundant retransmission, contention and collision of broadcasting packet, known as the broadcast storm problem collectively. The cross-layer design is adopted in this paper, which lets routing layer share the received signal strength information at MAC layer. Also this paper proposes a new probabilistic approach that dynamically adjusts the rebroadcasting probability of a node for routing request packets (RREQs) according to the received signal strength. The simulation results show that the proposed approach demonstrates better performance than blind flooding, fixed probabilistic broadcasting approaches.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권6호
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• pp.2606-2626
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• 2016

This article investigates the distributed data storage problem in the space information network (SIN) using distributed fountain codes. Since space nodes in the SIN are resource-limited, in order to reduce energy consumption while improving the storage reliability, an efficient distributed storage based on fountain codes and probabilistic broadcasting (DSFPB) strategy is proposed. In the proposed strategy, source packets are disseminated among the entire network according to probabilistic broadcasting (PBcast), and the final degree distribution is close to the desired robust soliton distribution (RSD), this is benefited from the appropriate packets encoding procedure of the proposed strategy. As presented by the analysis and simulations, the total cost of data dissemination is greatly reduced compared with existing representative strategies, while improving the decoding performance.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.1077-1088
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• 2013

브로드캐스팅은 한 노드가 모든 노드들에게 패킷을 전달하는 과정으로, 모바일 애드 혹 네트워크(MANET)에서 경로 탐색과 제어 정보 메시지 전송과 같은 서비스를 위하여 많이 사용되는 기본 작업이다. 본 논문에서는 MANET에서 송수신 노드 사이의 이격 비율과 노드 밀집도에 따라 동적으로 재전송 확률 값을 구하는 브로드캐스팅 기법을 제안한다. 이격 비율은 송수신 노드사이의 거리와 무선 전파의 전달 거리에 대한 비율을 계산하며, 노드 밀집도는 1-홉 단위의 이웃 노드의 수를 계산한다. 패킷을 수신한 노드는 송신노드로부터의 이격 비율과 자신의 노드 밀집도을 고려하여 재전송 확률을 결정하는데, 송신자에 가까운 노드와 노드 밀집도가 높은 노드는 낮은 재전송 확률 값을 부여하여 패킷의 조기 소멸을 통해 재전송 패킷의 수를 줄이도록 한다. 플러딩 기법과 고정된 확률 값 기법과의 성능 비교를 통하여 제안 기법이 다른 방법보다 우수한 성능을 보여주었는데, 제안 기법은 플러딩에 비하여 30% 이상의 패킷 전송을 감소시킬 수 있었으며, 96%에 가까운 패킷의 도착율을 보여주었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.153-158
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• 2016

다중홉 무선센서네트워크에서 플러딩(또는 브로드캐스팅) 전송은 경로 탐색, 주소설정, 메시지 전송과 같은 기본 작업이다. 그러나 플러딩 기법은 'Broadcasting Storm' 현상을 발생시키며, 메시지 충돌, 혼잡, 불필요한 네트워크 자원을 소모하게 된다. 따라서 이러한 단순 플러딩 기법의 단점을 보완하기 위한 다양한 Flooding 기법이 제안되었다. 이러한 플러딩 기법은 확률기반, 카운터 기반, 거리기반, 이웃 기반 기법으로 분류할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 대표적인 플러딩 기법의 장단점을 소개하고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 단순 플러딩 기법을 포함한 각 기법의 성능과 효율성을 비교 분석하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권3호
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• pp.63-72
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• 2021

Mobile crowd-sensing (MCS) is a promising sensing paradigm that leverages mobile users with smart devices to perform large-scale sensing tasks in order to provide services to specific applications in various domains. However, MCS sensing tasks may not always be successfully completed or timely completed for various reasons, such as accidentally leaving the tasks incomplete by the users, asynchronous transmission, or connection errors. This results in missing sensing data at specific locations and times, which can degrade the performance of the applications and lead to serious casualties. Therefore, in this paper, we propose a missing data inference approach, called missing data approximation with probabilistic tensor factorization (MDI-PTF), to approximate the missing values as closely as possible to the actual values while taking asynchronous data transmission time and different sensing locations of the mobile users into account. The proposed method first normalizes the data to limit the range of the possible values. Next, a probabilistic model of tensor factorization is formulated, and finally, the data are approximated using the gradient descent method. The performance of the proposed algorithm is verified by conducting simulations under various situations using different datasets.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.75-84
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• 2010

모바일 애드 혹 네트워크(MANET)에서 브로드캐스팅은 한 노드가 모든 다른 노드들에게 패킷을 전달하는 과정인데, Ad hoc On demand Distance Vector (AODV)와 같은 라우팅 프로토콜에서 경로를 설정하는 과정에서 제어 정보를 전달하기 위하여 많이 사용된다. 본 논문에서는 MANET에서 송수신 노드 사이의 이격 비율에 기반한 확률적 브로드캐스팅 기법을 제안하는데, 이 방법은 확률적 접근 방법과 거리에 기반한 접근 방법을 결합한 방법이다. 브로드캐스트 패킷을 수신한 이동 노드는 송신 노드로부터의 이격 비율을 고려하여 재전송 확률을 결정하는데, 이격비율은 송수신 노드사이의 거리와 무선 전파의 전달 거리를 고려하여 계산한다. 높은 이격 비율을 가진 노드는 송신자로부터 멀리 떨어진 노드로서 높은 확률값을 부여한다. 반면에 송신자에 가까운 노드는 이격 비율이 작아 낮은 재전송 확률값을 부여하여 패킷의 조기 소멸을 통해 재전송 브로드캐스트 패킷의 수를 줄이도록 한다. 플러딩 기법과 고정된 확률값 기법과의 성능 비교를 통하여 제안 기법이 다른 방법보다 우수한 성능을 보여주었는데, 제안 기법은 플러딩에 비하여 30% 이상의 패킷 전송을 감소시킬 수 있었으며, 96%에 가까운 패킷의 도착율을 보여주었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.197-203
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• 2011

애드 혹 네트워크는 네트워크의 구성 요소를 관리하는 AP가 없는 대신 각각의 노드가 라우팅 알고리즘에 의한 동작으로 노드간에 정보를 전송한다. 이 때 네트워크 내 모든 노드로 정보를 전송하는 브로드캐스팅 과정이 필수적이다. 브로드캐스팅 과정에서는 네트워크를 구성하는 노드에 대한 충분한 정보 없이 모든 노드로 패킷을 전송하므로 동일한 패킷의 중복 수신이 발생하며, 이는 네트워크의 전력 효율을 감소시키는 원인이 된다. 본 논문에서는 전송 효율을 증가시키기 위하여 패킷 수신 횟수에 의한 확률적 브로드캐스트 기법을 제안한다. 각 노드는 과거 패킷 수신 횟수에 근거하여 신뢰성이 보장된 범위 내에서 높은 전송 효율을 갖는 브로드캐스트 확률을 계산하고 이 확률에 따라 각 노드는 브로드캐스트를 수행한다. 본 논문에서는 모의 실험을 통하여 제안 기법의 성능을 검증하였다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제13권1호
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• pp.134-142
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• 2021

This paper proposes a probabilistic method in analyzing timing measurements to determine the periodicity of real-time tasks. The proposed method fills a gap in existing techniques, which either concentrate on the estimation of worst-case execution times, or do not consider the stochastic behavior of the real-time scheduler. Our method is based on the Z-test statistical analysis which calculates the probability of the measured period to fall within a user-defined standard deviation limit. The distribution of the measured period should satisfy two conditions: its center (statistical mean) should be equal to the scheduled period of the real-time task, and that it should be symmetrical with most of the samples focused on the center. To ensure that these requirements are met, a data adjustment process, which omits any outliers in the expense of accuracy, is presented. Then, the Z-score of the distribution according to the user-defined deviation limit provides a probability which determines the periodicity of the real-time task. Experiments are conducted to analyze the timing measurements of real-time tasks based on real-time Linux extensions of Xenomai and RT-Preempt. The results indicate that the proposed method is able to provide easier interpretation of the periodicity of real-time tasks which are valuable especially in comparing the performance of various real-time systems.