• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권5호
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• pp.1229-1242
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• 2017

In this paper, an interference aware distributed multi-channel MAC (IDMMAC) protocol is proposed for wireless sensor and actor networks (WSANs). The WSAN consists of a huge number of sensors and ample amount of actors. Hence, in the IDMMAC protocol a lightweight channel selection mechanism is proposed to enhance the sensor's lifetime. The IDMMAC protocol divides the beacon interval into two phases (i.e., the ad-hoc traffic indication message (ATIM) window phase and data transmission phase). When a sensor wants to transmit event information to the actor, it negotiates the maximum packet reception ratio (PRR) and the capacity channel in the ATIM window with its 1-hop sensors. The channel negotiation takes place via a control channel. To improve the packet delivery ratio of the IDMMAC protocol, each actor selects a backup cluster head (BCH) from its cluster members. The BCH is elected based on its residual energy and node degree. The BCH selection phase takes place whenever an actor wants to perform actions in the event area or it leaves the cluster to help a neighbor actor. Furthermore, an interference and throughput aware multi-channel MAC protocol is also proposed for actor-actor coordination. An actor selects a minimum interference and maximum throughput channel among the available channels to communicate with the destination actor. The performance of the proposed IDMMAC protocol is analyzed using standard network parameters, such as packet delivery ratio, end-to-end delay, and energy dissipation, in the network. The obtained simulation results indicate that the IDMMAC protocol performs well compared to the existing MAC protocols.

• 방송공학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.951-961
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• 2008

협력 통신은 각 노드가 데이터를 협력하여 전송하는 것으로, 자신의 노드 뿐 만 아니라 주변의 다른 노드들을 이용하여 데이터를 전송하는 통신 방식이다. 협력 통신을 하고 있는 모든 이동 노드로 부터 기지국으로 수신된 데이터를 결합하여 협력 다이버시티를 얻으므로 열악한 무선채널 환경에서 발생하는 극심한 페이딩을 억제시킴으로써 사용자의 QoS를 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 H.264/AVC에서 제공하는 에러에 대한 복원력을 높이기 위한 여러 가지 방식 중에서 유동적 매크로블록 순서화를 이용하고, 무선 채널에서는 협동 다이버시티를 이용하여 비디오 전송을 통해 화질을 향상 시킬 수 있는 기술을 제안한다. 사용자는 눈동자 추적기를 착용하고 있어서 소스 노드에게 현재 눈동자의 위치를 주기적으로 전송하고, 소스 노드는 그에 맞는 관심 영역 중심 코딩을 하게 된다. 관심영역과 비 관심영역으로 구분된 비디오를 서로 다른 채널을 통해서 전송함으로써 화질측면에서 더 높은 만족도를 얻게 됨을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권5호
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• pp.25-36
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• 2016

스마트그리드 기술은 기존의 전력망 관리와 제어를 위해 ICT (Information and Communications Technologies)를 이용하여 전력 공급자와 소비자 간에 양방향으로 실시간 전력 정보의 교환을 통하여 에너지 효율을 극대화시키는 것을 목적으로 하고 있다. 본 논문에서는 IEEE 802.11s STDMA (Spatial Time Division Multiple Access) 기반의 다중 채널 스마트그리드의 NAN (Neighborhood Area Network) 네트워크에서 수리적 모델링에 기반한 계층 교차적 설계 기법을 이용하는 "JRS-MS" (Joint Routing and Scheduling for Multi-channel SmartGrid) 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 다중 채널 스마트그리드 NAN 네트워크의 각 데이터 링크에서 데이터 전송량을 적절히 조절하고 동시에 플로우들 간에 간섭이 적은 고속 경로의 탐색을 수행한다. 이를 통하여 각 플로우들의 네트워크 이용률을 높여 전송률을 향상시킨다. 제안 알고리즘과 기존 제안 알고리즘인 JRS-SG (Jointly Routing and Scheduling for SmartGrid) 알고리즘 과의 비교 성능 분석을 통하여 JRS-MS 알고리즘이 다중 홉 NAN 무선 메쉬 네트워크를 경유하는 플로우들의 수가 늘어날 때 주어진 대역폭 자원을 최대로 활용하여 전송 성능을 향상 시킬 수 있음을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권7호
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• pp.905-916
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• 2004

자율구성 계층구조 에드혹 네트워크(Self-organizing hierarchical ad hoc network, SOHAN)는 편평구조 에드혹 네트워크의 확장성을 향상시키기 위해 설계된 새로운 형태, 즉, 액세스 포인트, 전달 노드, 이동 노드의 3 계층의 애드혹 노드로 구성된 네트워크 구조이다. 본 논문에서는 SOHAN의 자율구성을 위한 토폴로지 탐색과 라우팅 프로토콜을 소개한다. 또한 높은 전송 용량을 갖는 최적의 클러스터 기반 계층구조 토폴로지를 형성하기 위한 링크 품질 및 MAC 지연 시간 기반의 크로스레이어 설계방식의 경로 척도를 제안한다. 토폴로지 탐색 프로토콜은 2.5 계층에서 MAC 주소를 기반으로 동작하는 라우팅 프로토콜을 위한 기본적인 정보를 제공한다. 이 라우팅 프로토콜은 AODV 프로토콜을 기반으로 하며, 계층구조의 장점을 활용하기 위해 토폴로지 탐색 프로토콜과 상호 연동하도록 설계된다. 시뮬레이션을 통해 전송용량, 종단간 지연시간, 패킷 전달률, 제어 오버헤드 관점에서 SOHAN의 우수한 성능과 확장성을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3B호
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• pp.493-502
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• 2010

본 논문에서는 센서 간 다중 홉 통신으로 인해 발생하는 센서네트워크 확정성 저하 문제를 해결하기 위해 싱크노드 간 무선 메쉬네트워킹을 통한 센서네트워크 확장방법을 제안한다. 싱크노드 간 메쉬네트워킹은 기존 메쉬 네트워크 인프라와 센서네트워크를 결합하는 방안으로 메쉬네트워크의 라우터가 싱크모듈을 장착함으로 싱크노드역할을 수행하는 동시에 메쉬네트워크 내부 혹은 외부 네트워크에 위치하는 모니터링 단말로의 효율적 센싱데이터 전송이 가능한 구조를 제안한다. 특히 센서데이터가 일정 모니터링 단말로의 지속적인 데이터 전송이 아니라 다수의 센서들로부터의 데이터가 특정조건을 만족하였을 때 해당 조건의 데이터 수신을 요청하는 다수의 모니터 단말들에 대하여서 선택적으로 전송하기 위한 가입/게시 서비스 방식의 L4라우팅 방안을 제안한다. 이와 같은 제안구조를 설계 구현하여 실험을 통해 그 성능을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.2422-2429
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• 2013

현재 WMN은 다중 홉 라우팅을 통한 무선 네트워크 서비스 제공의 핵심방안으로 연구되고 있다. WMN은 MANET을 위하여 제안된 프로토콜들을 적용하여 빠르게 구축할 수 있다는 장점이 있다. 하지만 다중 네트워크 및 다중 채널의 지원, 망의 구조 등에서 MANET과 차이가 있으며 특히 네트워크 계층의 라우팅 프로토콜의 경우 MANET의 라우팅 프로토콜을 그대로 적용할 경우 성능저하의 한 원인이 될 수 있다. 다양한 MANET 라우팅 프로토콜 중 이동노드의 성능 및 네트워크 자원의 제약을 고려해 볼 때 AODV가 가장 적합하다고 할 수 있으나 네트워크의 확장 시에 경로결정 지연시간이 길어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 AODV의 이러한 단점을 개선하기 위하여 메시 라우터와 메시 클라이언트를 라우팅 계층으로 구분 하고 메시 클라이언트의 경로설정 메시지의 방송을 지역화하여 WMN의 구조에 적합하도록 변경된 방안을 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.49-59
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• 2014

최근 무선 센서 네트워크(WSN)이 침입 탐지와 생태, 환경, 대기, 산업, 교통, 화재 감시 등에 다양하게 적용되어 사용되고 있다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 수신전력을 바탕으로 하여 최적위치의 클러스터헤드를 선출하고 이를 통해 균일한 클러스터사이즈를 가지도록 한다. 또한 최대 깊이가 제한된 MST를 이용한 라우팅 트리를 구성하고 멀티 홉 전송을 통해 센서 노드의 위치에 관계없이 균일한 에너지 소모를 유도하도록 하였다. 이를 통해 제안 알고리즘은 기존의 LEACH나 HEED에 비해 노드의 에너지 소모를 감소시키고 균등한 에너지 소모를 유도하여 네트워크 수명을 증대시킬 수 있다. 시뮬레이션 결과 제안 알고리즘이 공평한 에너지 소모를 통해 네트워크 수명을 증대시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권6호
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• pp.659-672
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• 2004

모바일 애드_ 흑 네트워크(MANET, Mobile Ad hoc Networks)란 중앙 집중 형태의 제어나 인프라 구조가 없는 독립적인 모바일 컴퓨팅 노드들간의 집합을 의미한다. 애드 혹 네트워크에 연결을 원하는 모든 노드들은 네트워크 연결에 필요한 주소를 얻어야 한다. 만일 (Dynamic Host Configuration Protocol)와 같이 자동으로 주소를 할당해 주는 서버가 존재한다면 쉽게 주소를 얻을 수 있지만, 모바일 애드 혹 네트워크의 특성상 DHCP와 같은 서버의 존재를 가정하기 어렵다. 본 논문에서는 주소 예약(Address Reservation)과 낙천적 중복 주소 검색(Optimistic Duplicated Address Detection)을 이용한 분산형 자동 주소 설정 방법을 제시한다. 주소 예약은 주소 할당 시간을 줄이는 데 도움을 주고, 낙천적 DAD는 주소의 유일성을 보장하고 네트워크의 트래픽 오버헤드를 줄이는 데 기여한다 또한 제한된 방법은 모바일 애드 혹 네트워크의 분학과 합병에 대한 해결책을 제시한다. 마지막으로 ns-시뮬레이커를 사용한 모의 실험의 곁과를 통해 제안된 방법이 주소 유일성 보장, 주소 선정 시간과 통신 오버헤드 측면에 있어서 우수함을 증명한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제38권4호
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• pp.343-348
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• 2014

새로운 해상통신망 모델로 자율망 모델과 광대역 무선접속기술의 다양성과 혼재성을 활용하고 경로상의 홉 단위로 최적노드와 캐리어를 선택하는 경로배정방식(MCS-NLTC)을 새롭게 제안한다. 여기서는 일반적인 홉 수가 아니라 목적지 선박과의 거리(위치정보)가 기본적인 기준이 되고 캐리어의 전송특성의 정규값을 가중치로 삼아 최적경로를 탐색하는 방식이다. 위치정보가 기본적으로 고려되기 때문에 탐색 수렴성이 개선되어 탐색시간이 크게 단축되고 경로의 최적성도 향상되었다. 기존 전송특성의 절대값을 상호 비교하는 최다승방식(OMH-MW)과 전송특성의 정규값만을 고려하는 방식(MCS-NTC)과 성능을 비교하여 이를 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권4호
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• pp.13-21
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• 2006

MANET(Mobile Ad-Hoc Network)은 고정된 기반이 없이 노드간의 자율적이고 독립적인 네트워크를 구성한다. 이러한 네트워크에서 경로설정은 이동성이 많은 단말들이 임시로 망을 구성하기 때문에 망 자체간 유기적으로 자주 변하며, 이로 인해 잦은 연결실패로 인한 불안전한 환경이 조성되어 경로설정을 유지하는데 많은 어려움이 있다. 이를 효과적으로 하기 위하여 ZRP(Zone Routing Protocol) 경로설정 프로토콜이 제안 되었다. 그러나 ZRP는 보안에 관한 요소를 포함하고 있지 않기 때문에, 경로설정을 할 때 DoS(Denial of Service)공격에 취약하며, 또한 키 분배에 관한 메커니즘을 가지고 있지 않기 때문에 경로가 설정되었다고 해도 실제 데이터 전송 시 제 3자에 의하여 공격당하기 쉽다. 이를 보안하기 위해서 ZRP가 경로를 설정할 때 안전하게 경로를 설정할 수 있는 S-ZRP(Secure Zone Routing Protocol) 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 경로설정 패킷에 대한 무결성 보장 및 근원지 인증 메커니즘을 통해서 보다 안전하게 전송할 수 있다.