• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1306-1312
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• 2017

Ad-hoc on-demand distance vector (AODV) 경로요청 패킷의 브로드캐스트 스톰 문제를 개선하기 위해 제안된 라우팅 프로토콜들은 경로 요청 패킷을 선택적으로 재방송하는데, 노드 밀집도가 낮은 시나리오에서 이러한 선택적 재방송 기법들의 연결성은 AODV보다 작아지게 된다. 경로 요청 패킷을 선택적으로 재방송하는 라우팅 프로토콜의 동작 요구 조건을 명확하게 하기 위해서는, 연결성과 노드 밀집도 사이의 관계 규명이 필요하다. 본 논문에서는 노드들이 균일 분포로 배치되었다는 가정 하에, 임의의 위치에서 geographical AODV (GAODV)의 연결성이 손상되지 않을 확률을 유도한다. 또한, 연결성이 손상되지 않을 확률을 이용해서 GAODV의 종단 간 연결성을 근사할 수 있는 직관적인 방안을 제시한다. 시뮬레이션을 통하여 0.9 및 0.99의 연결성을 보장하기 위한 노드 밀집도를 도출하고, 이론적인 결과와 비교함으로써, 이론적으로 유도된 연결성의 유효성을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3449-3467
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• 2015

A broadcast operation is the fundamental transmission technique in mobile ad-hoc networks (MANETs). Because a broadcast operation can cause a broadcast storm, only selected forwarding nodes have the right to rebroadcast a broadcast message among the one-hop and two-hop neighboring nodes of a sender. This paper proposes the maximum intersection self-pruning (MISP) algorithm to minimize broadcasting redundancy. Herein, an example is given to help describe the main concept of MISP and upper bounds of forward node have been derived based on induction. A simulation conducted demonstrated that when conventional blind flooding (BF), self-pruning (SP), an optimized link state routing (OLSR) multipoint relay (MPR) set, and dominant pruning (DP), are replaced with the MISP in executing Strong duplicate address detection (DAD), the performances in terms of the energy consumption, upper bounds of the number of forward nodes, and message complexity have been improved. In addition, to evaluate the performance in reference to the link error probability, P_e, an enhancement was achieved by computing a proposed retransmission limit, S, for error recovery based on this probability. Retransmission limit control is critical for efficient energy consumption of MANET nodes operating with limited portable energy where Strong DAD reacts differently to link errors based on the operational procedures.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권9호
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• pp.11-18
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• 2005

애드 혹 네트워크에서 브로드캐스트 서비스는 페이징 및 경로 탐색 절차 등에서 사용되는 가장 기초적이며 중요한 기능 중의 하나이다. 모든 노드들이 브로드캐스트를 수행하는 블라인드 플러팅은 노드들의 중복되는 전파범위로 인하여 동일한 패킷의 중복 수신이 많아지고, 특히 밀집도가 높은 지역에 있는 노드들은 과도한 브로드캐스트 패킷의 송수신으로 인하여 실질적인 데이터 전송에 많은 지장을 초래하게 되어 종국에는 브로드캐스트 스톰 문제에 봉착하게 된다. 본 논문에서는 브로드캐스트 스톰의 영향을 줄이기 위하여 동적인 확률을 이용한 브로드캐스트 기법을 제안한다. 노드는 1흡 및 2홉 내의 이웃 노드 밀집도에 근거하여 브로드캐스트 확률을 계산하고 이 확률에 따라 각 노드는 브로드캐스트 수행 여부를 결정한다. 본 논문에서는 모의실험을 통하여 제안 기법의 성능을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권9호
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• pp.751-764
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• 2013

인지무선 애드혹 네트워크(Cognitive Radio Ad-hoc Networks)에서는 노드 간에 라우팅을 수행함에 있어 제어패킷의 전송을 위한 협소대역인 공통 제어 채널을 사용할 경우 무분별한 제어 패킷의 방송형 전송으로 인해 공통제어 채널의 과부화를 유발하고 패킷간의 충돌을 발생시켜 경로탐색의 오버헤드를 증가 시키고 신뢰성을 떨어뜨린다. 본 논문에서는 인지무선 ad-hoc네트워크에서 주사용자의 출현 가능성과 주변 사용자의 상황을 고려하여 패킷충돌을 감소시키는 효율적인 경로 탐색 알고리즘을 제안한다. AODV기반의 인지무선 애드혹 네트워크에서 채널을 통한 경로탐색 과정에서 데이터를 전송하기 위한 이웃 노드와의 공통된 채널이 존재하지 않을 경우 제어 메시지를 전송하지 않는다. 그리고 공통된 채널이 존재 할 경우 채널 기여도를 측정하여 채널 기여도가 작을수록 지연 시킨 후 패킷을 전송하게 된다. 또한 제안된 방법에서는 사용가능한 채널의 수와 채널의 안정성 등을 고려한 규칙을 적용하여 제어 메시지 전송을 조절하도록 한다. 이와 같은 세 가지 단계를 통해 경로 탐색에 사용되는 제어 메시지의 수와 제어 메시지 간의 충돌 확률을 감소시킬 수 있고 경로의 신뢰성을 향상 시킬 수 있다. 모의실험을 통해 기존의 방법 보다 제안된 방법을 이용하여 경로 탐색할 경우 패킷 충돌이 감소됨을 확인 할 수 있었다.