• ETRI Journal
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• 제40권6호
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• pp.726-735
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• 2018

Femtocells are good examples of the ultimate networking technology, offering enhanced indoor coverage and higher data rate. However, the dense deployment of femto base stations (FBSs) and the exploitation of subcarrier reuse between macrocell base stations and FBSs result in significant co-tier and cross-tier interference, thus degrading system performance. Therefore, appropriate resource allocations are required to mitigate the interference. This paper proposes a discrete bacterial foraging optimization (DBFO) algorithm to find the optimal resource allocation in two-tier networks. The simulation results showed that DBFO outperforms the random-resource allocation and discrete particle swarm optimization (DPSO) considering the small number of steps taken by particles and bacteria.

• 전자공학회논문지SC
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• 제49권2호
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• pp.1-9
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• 2012

본 논문에서는 이원화된 필드버스 기반의 선박 엔진용 분산 제어시스템을 설계 및 구현한다. 구현된 시스템은 엔진의 상태 값을 감시하기 위해서 CAN과 MODBUS 프로토콜을 혼합 형태로 이용하여 서로 다른 영역의 통신 구조로 구성한다. 첫 번째 층은 CAN프로토콜을 이용하여 엔진의 상태 값을 공유하게 된다. 두 번째 층은 MODBUS를 이용하여 엔진룸에서 기관실의 AMS로 모니터링 데이터 전송을 위한 통신을 지원한다. 테스트 베드 환경을 구축하여 구현된 시스템을 선급기술규칙의 요구사항에 의거하여 테스트 및 성능 검증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권1호
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• pp.216-239
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• 2021

The present work addresses the challenging problem of coordinating power allocation with interference management in multi-robot networks by applying the promising expansion capabilities of multiple-input multiple-output (MIMO) and full duplex systems, which achieves it for maximizing the throughput of networks under the impacts of Doppler frequency shifts and external jamming. The proposed power allocation with interference coordination formulation accounts for three types of the interference, including cross-tier, co-tier, and mixed-tier interference signals with cluster head nodes operating in different full-duplex modes, and their signal-to-noise-ratios are respectively derived under the impacts of Doppler frequency shifts and external jamming. In addition, various optimization algorithms, including two centralized iterative optimization algorithms and three decentralized optimization algorithms, are applied for solving the complex and non-convex combinatorial optimization problem associated with the power allocation and interference coordination. Simulation results demonstrate that the overall network throughput increases gradually to some degree with increasing numbers of MIMO antennas. In addition, increasing the number of clusters to a certain extent increases the overall network throughput, although internal interference becomes a severe problem for further increases in the number of clusters. Accordingly, applications of multi-robot networks require that a balance should be preserved between robot deployment density and communication capacity.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권5호
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• pp.1303-1315
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• 2012

In the draft of the IEEE 802.11s standard, a tree topology is established by the proactive tree-building mode of the Hybrid Wireless Mesh Protocol (HWMP). It is used for cases in which the root station (e.g., gateway) is an end point of the majority of the data connections. In the tree topology, the root or central stations (e.g., parent stations) are connected to the other stations (e.g., leaves) that are one level lower than the central station. Such mesh stations are likely to suffer heavily from contention in bottleneck links when the network has a high traffic load. Moreover, the dependence of the network on such stations is a point of vulnerability. A failure of the central station (e.g., a crash or simply going into sleep mode to save energy) can cripple the whole network in the tree topology. This causes performance degradation for end-to-end transmissions. In a connected mesh topology where the stations having two or more radio links between them are connected in such a way that if a failure subsists in any of the links, the other link could provide the redundancy to the network. We propose a scheme to utilize this characteristic by organizing the network into concentric tiers around the root mesh station. The tier structure facilitates path recovery and congestion control. The resulting mode is referred to as Tier-based Proactive Path Selection Mode (TPPSM). The performance of TPPSM is compared with the proactive tree mode of HWMP. Simulation results show that TPPSM has better performance.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권1호
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• pp.103-112
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• 2006

센서 네트워크에서 센서 노드는 제한된 배터리 용량을 가지기 때문에 에너지 효율적인 라우팅을 통한 네트워크 수명의 최대화가 매우 중요하다. 따라서 많은 라우팅 프로토콜들이 개발되었으며 이는 크게 평면 라우팅과 계층적 라우팅으로 분류된다. 최근 계층적 라우팅 방안에 초점을 맞추고 많은 연구가 이루어지고 있으며 대표적인 방안으로 LEACH가 있다. 본 논문에서는 LEACH의 문제점을 분석하고 이를 보완하기 위한 새로운 라우팅 방안으로 ENTER (ENergy efficient Two-tiEr Routing protocol)를 제안한다. ENTER는 LEACH에서 사용된 분산 알고리즘을 통해 클러스터를 형성하며 클러스터 헤드간에 경로를 형성하여 싱크 노드로 통합된 데이터를 전송함으로써 에너지 손실을 줄이고 네트워크 수명을 증가시킨다. 시뮬레이션을 통해 LEACH와 ENTER의 성능을 비교하였으며, 제안된 ENTER가 더 효율적으로 에너지를 이용함으로써 네트워크 수명이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.9-16
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• 2016

무선 센서 네트워크는 센서 노드와 기지국으로 구성되며, 사람이 직접적으로 접근하기 어려운 장소에 노드들이 광범위하게 배치되어 화재나 특정 상황의 정보를 수신하고, 수신된 정보를 기지국까지 전달하여 실시간 감시나 유통, 의료 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 또한 최근에는 이러한 무선 센서 네트워크에 이동성을 추가하여 야생동물의 실태조사, 해양생태계 모니터링 등의 응용으로 확대한 모바일 무선 센서 네트워크의 유용성이 증가하는 추세이다. 모바일 무선 센서 네트워크에서 중요한 고려 사항은 이동성과 에너지 소모량이다. 각 센서 노드는 제한된 에너지를 보유하기 때문에 데이터 송신에 소모되는 에너지가 클 경우, 전체 네트워크 수명에 많은 영향을 준다. 따라서 센서 노드에서 센싱된 정보를 기지국으로 전송하는 효율적인 방법이 요구된다. 본 논문에서는 모바일 센서 네트워크에서 2계층 클러스터링을 이용한 에너지 소비 모델을 제안한다. 제안하는 방법은 클러스터를 2계층으로 구분하여 이동성을 고려하고 에너지 소모를 줄인다. 또한 에너지 소모량 모델을 제시하여 이제까지 제안된 여러 클러스터링 기법의 에너지 소모량을 비교 분석한다. 실험을 통해 이전의 모바일 센서 네트워크 클러스터링 기법보다 네트워크 에너지 효율성이 향상됨을 입증한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권6호
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• pp.745-752
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• 2005

BGP[1]는 광대역 인터넷에 사용되는 유일한 라우팅 방식으로서 인터넷의 계층구조와 자신의 정책에 의해서 경로를 선정한다. BGP 라우터는 일부의 인근 BGP 라우터에 대해서만 선택적으로 라우팅 정보를 공표하기 때문에 링크가 연결되었다고 해서 출발지 노드에서 목적지 노드까지의 라우팅 정보가 도달되지는 않는다. 특히 바이러스나 재난으로 인하여 광범위에 걸쳐서 많은 BGP 라우터가 다운되는 유사시에 인터넷의 연결성을 유지하기 위하여 BGP는 평소에 도달할 수 없는 경로도 제한적으로 도달할 수 있어야 한다. 이 논문은 BGP 백업 라우팅의 요구사항을 나열한 후 이러한 사항을 최대로 만족하는 백업 라우팅 규칙을 찾아본 결과 기존 방식이 안고 있던 대부분의 단점이 해결된 백업방식을 도출하였다. 제안되는 백업방식은 우선 BGP 백업 라우팅은 네트웍의 피해정도에 따라 3단계로 동작한다. 이 규칙 하에서 BGP 라우터는 평소에는 0단계에서 정의되는 경로만을 사용하다가 BGP 라우터의 손상범위에 따라서 1단계로, 손상범위가 더 커지면 2단계로 사용범위를 확장한다. 또한 이 논문은 제안된 백업 방식이 네크웍의 안정성(stability)과 안전성(safeness)을 보장함을 증명하였다. 그 결과 제안된 백업방식은 사소한 지역적인 네트웍 사고에서부터 전체적인 심한 네트웍 사고에 이르는 모든 사고에 대해서 적응력 있게 대처하여서 강력한 경로의 도달성을 항시 제공한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.24-26
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• 2013

In this paper, we propose a resource allocation algorithm for the downlink of a two-tier wireless network in which femto-base stations are used as relays to macro-users. Simulation results show that the proposed algorithm has higher fairness index than the greedy scheme.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.103-111
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• 2010

본 논문에서는 TDMA ad hoc MAC 프로토콜에서 적응형 저전력 전송 기법을 이용한 효율적인 타임 슬롯 할당 데이터 전송 기법을 제안한다. Ad hoc 네트워크의 자원은 간섭과 경쟁 기반의 제한된 무선 통신 채널의 재사용을 특징으로 가지고 있기 때문에 ad hoc 알고리즘 개발 시 노드 수의 증가에 따른 효율적인 타임 슬롯 할당 및 저전력 전송 기법 문제는 주요한 연구 과제이다. 제안된 알고리즘은 이웃 클러스터의 패킷 전송에서 발생하는 전력 간섭을 최소화함으로 얻어지는 패킷 충돌 회피의 장점을 이용하여, 클러스터에서 사용되는 총 전력 소비량을 최소화하고, 나아가, TDMA 슬롯의 패킷 처리량을 높이는 것을 목표로 한다. 제안된 적응형 저전력 전송 기법을 기존의 two-tier 전력 전송 기법과 비교 분석한 결과, BMA 프로토콜에 의한 메시지 전송에서 15.8%의 에너지 사용 저감 효과를 나타내었으며, 또한 4.66% 높은 타임 슬롯 사용 효율성을 나타내었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권4호
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• pp.559-571
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• 2003

PSTN(Public Switched Telephone Network)과 IP Network의 연동을 제공하는 새로운 프로토콜 ENUM(tElephone Numbering Mapping)은 전 세계적으로 유일성을 가지는 전화번호를 DNS 기반의 구조에서 사용되는 F.Q.D.N.(Fully Qualified Domain Name)으로 변환함으로써 E.164 번호를 사용하여 PSTN에서 제공하는 서비스와 IP 네트워크에서 제공하는 서비스를 동시에 사용 가능케 하는 새로운 인터넷 주소체계이다. 본 논문에서는 미국과 유럽에서 활발히 진행중인 ENUM 모델 표준화 연구 및 개발에 발맞추어 ENUM 기반의 서비스를 사용할 때 ENUM resolution 성능 향상을 위한 Tier 2 네임서버 관리기법을 제시한다. ENUM 위임구조에서 Tier 2 네임서버 제공업자가 지역번호 별로 ENUM 등록 대행업 및 NAPTR RR(Naming Authority PoinTeR 리소스 레코드)을 제공함으로써 ENUM resolution의 성능이 향상됨을 증명하기 위해 ENUM 기반의 네트워크 모델링을 사용하였다. ENUM 프로토콜이 IP 네트워크 사용자와 PST리 사용자에게 유연성 및 편의성을 제공하는 반면 사용자가 ENUM을 사용할 때 지불해야할 인내력을 측정할 척도가 없는 현재 이 논문에서 제안하는 방법은 사용자의 ENUM 서비스 선택 결정에 긍정적인 영향을 미치고, ENUM Tier 2 네임서버 관리를 위한 정책에 도움이 될 것으로 기대된다.