• 전자공학회논문지CI
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• 제48권4호
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• pp.35-42
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• 2011

대규모 무선센서네트워크 시스템을 안정적으로 운영하기 위해서는 네트워크를 구성하는 각 링크의 링크 품질(link quality)을 기반으로 네트워크를 구성하는 것이 필요하다. 두 노드 사이의 링크 품질은 해당 링크를 포함하는 모든 경로의 품질에 영향을 준다. 따라서 데이터 전송을 위한 경로 수립 과정에서 링크의 품질을 정확히 파악하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 대규모 무선센서네트워크를 구성하고, 운영에 들어가기까지 필요한 시간 및 에너지 소비를 최소화하기 위하여 통신 칩에서 제공하는 LQI(Link Quality Indication)와 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 동시에 활용하여 각 링크의 링크 품질을 평가할 수 있는 HLQM(Hybrid Link Quality Metric)을 제안한다. HLQM을 사용하여 링크 품질을 평가하면, 다수의 패킷 전송과정을 거친 후 얻어진 결과를 링크 품질 평가에 다시 이용하는 기존의 방법들이 가지는 네트워크를 구성하고 운영에 들어가기까지 많은 set-up time과 비용이 소요되는 문제점과 LQI 또는 RSSI를 각 각 사용하는 방법들이 가지는 문제점도 개선되어 보다 효율적으로 링크 품질을 평가할 수 있게 된다. 제안된 방법의 타당성과 효율성을 검정하기 위하여 실제 다수의 메시지 전송에서 얻어진 PDR과 비교하는 실험을 수행하였다. 실험의 결과에서 HLQM을 사용하면 다른 메트릭을 사용하여 얻어진 결과에 비해 정확도, 재현율 및 일치율이 상대적으로 우수하다는 것을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권1호
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• pp.11-14
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• 2015

저전력 기술에 기반한 무선 센서 네트워크 (Wireless Sensor Networks, WSN) 기술은 유비쿼터스 사회에서 핵심 기술 중 하나이다. 본 논문에서는 WSN환경에서의 국경 감시 및 제어 시스템을 제안한다. 시스템은 고정 센서노드, 모바일 센서노드, 고정 게이트웨이, 모바일 게이트웨이, 서버, 모바일 애플리케이션으로 구성된다. 이 시스템의 유용성은 모바일 애플리케이션은 사용자모드와 관리자모드로 나뉘어, 일반 사람들도 시간과 공간의 제약 없이 스마트폰을 통해 국경 침범을 감시하고 국경 망 환경에 대한 데이터를 얻을 수 있다. 관리자모드에서는 노드들의 유동적 작동을 위해 관리자가 원격으로 소프트웨어 업데이트를 할 수 있고, 모바일 노드의 위치를 조정할 수 있다. 또한 저전력 센서노드의 확장성을 위해 시스템에 적합한 멀티 홉 라우팅 프로토콜을 적용하여 구현하였으며 제안한 시스템이 한정된 자원과 저사양의 하드웨어로 동작하는 WSN환경에서도 신속하고 정확하게 동작함을 확인하였다.

• 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.

• 전자공학회논문지
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• 제51권1호
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• pp.11-23
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• 2014

무선 메쉬 네트워크는 멀티홉 기반의 유연한 망구성 및 확장성이 높은 이점으로 관심을 받고 있으며, 최근 전 세계 전력회사에서도 스마트 그리드 네트워크에 무선 메쉬 네트워크 기술을 적용하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 스마트 그리드란 전력공급과정에 정보통신기술을 접목시켜 전력공급자와 소비자간 실시간 양방향 정보교환을 통해 에너지 효율을 최적화한 차세대 지능형 전력망으로, 스마트그리드 환경에서 실시간성 및 시급성 등으로 인한 중요한 데이터에 대한 QoS 보장은 필수적이다. 이에 본 논문에서는 국내의 전력용 통신시스템을 바탕으로 스마트그리드 어플리케이션 특성 분석 및 스마트그리드 메쉬 네트워크 구축 방안을 설계하고, IEEE 802.11s의 예약기반의 매체 액세스 매커니즘인 MCCA를 적용함으로서 QoS 성능향상 방안을 제시한다. 이를 검증하기 위해서는 NS-2 시뮬레이션을 이용하여 성능분석을 수행하고, 예약기반의 MCCA가 안정적인 대역폭을 보장함으로서 성능이 향상됨을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.236-241
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• 2014

이동 에드혹 네트워크에서는 소스 노드로 부터 목적지 노드까지 데이터 전달을 위해 멀티 홉 전송방식을 사용하며 이때 전송경로를 설정하는 라우팅 기법이 중요한 기술적 이슈가 된다. 각 노드들의 위치 변경 및 채널환경의 변화에 따라 노드들 사이의 무선링크가 불안정해 질 수 있으며 이는 링크에러를 증가시키게 된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 다중경로 라우팅기법이 제안되었다. 다중경로 라우팅은 데이터를 분산 전송하여 특정 링크에서의 혼잡을 줄이고 데이터의 전송효율을 증가시킬 수 있다. 그러나 다중경로 라우팅에서 각각의 경로는 서로 간섭을 야기할 수 있으며 이는 네트워크의 성능을 크게 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 이동 에드혹 네트워크에 적용가능한 다중경로 라우팅기법을 제안하다. 제안된 방식에서는 노드의 위치정보 없이도 경로 간 간섭을 회피할 수 있도록 설계되었다. 시뮬레이션을 통해 제안된 다중경로 라우팅 기법이 전송지연과 에러를 크게 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1B호
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• pp.48-57
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• 2008

센서 네트워크는 수많은 센서 노드로 구성되어 있으며, 주변 환경을 감시하는 용도로 사용된다. 현재까지 수행되어 온 센서 네트워크에 대한 연구는 대부분 고정된 상태의 싱크 노드를 고려하고 있기 때문에, 싱크 노드의 이동성을 바탕으로 한 유비쿼터스 응용에서는 센서 필드에서 수집된 데이터가 이동 싱크 노드가지 끊김없이 전송되는데 어려움이 존재한다. 센서 데이터가 손실되지 않고 이동 싱크 노드에 전달되기 위해서는 라우팅 경로가 싱크 노드의 이동에 따라 갱신되어야 하는데, 본 논문에서는 센서 네트워크의 계층적 멀티 홉 라우팅 프로토콜에서 이동 싱크 노드로 향한 라우팅 경로가 손실되지 않고 계속해서 갱신되도록 하는 방안을 제안한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안한 방안의 우수성을 검증하였으며, 위치 기반 라우팅 프로토콜을 사용하여 이동 싱크 노드로 향한 경로를 갱신하는 기존 방법과 성능을 비교하여 제안된 방안이 기존 방안 보다 우수함을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.259-266
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• 2013

근거리 무선 통신은 전송 거리에 제약이 있어 마스터 주변의 노드만이 통신이 가능하다. 기존의 블루투스와 지그비와 같은 통신은 ad hoc을 위한 기술을 제공함에도 불구하고 실시간 대화를 위한 멀티 홉 전송에는 적절하지 못하다. 본 논문은 TDMA을 이용하여 소규모의 여러 사용자들이 서로 대화할 수 있는 릴레이 프로토콜을 제안한다. 제안한 릴레이 프로토콜은 TDMA를 이용하여 실시간으로 데이터 또는 음성의 다중 홉 재전송이 가능하다. 제안하는 프로토콜은 라우팅 경로에 따라 주파수를 달리하여 패킷을 전송하는 방법으로 이동에 따른 채널 효율의 감소를 줄여 네트워크의 성능을 높이고 있다. NS-2 시뮬레이션을 통하여 제안한 프로토콜이 실시간 음성 전달에서 전송 지연과 패킷 손실률에 있어 우수한 성능을 가지고 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권12A호
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• pp.950-958
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• 2011

본 논문에서는 다중 경로 라우팅을 지원하는 IEEE 802.11s기반 메쉬 라우터를 구현하였다. IEEE 802.11s에는 현재 다중 경로 라우팅 알고리즘이 정의되어 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 IEEE 802.11s에 정의되어있는 단일 경로 라우팅 알고리즘뿐만 아니라 AOMDV기반 다중 경로 라우팅 알고리즘도 구현하였다. 또한 이 메쉬 라우터는 싱글 채널 싱글인터페이스 사용 시, 홉의 수가 증가함에 따라 송수신 대역폭이 급격히 감소하는 현상을 방지하기 위하여 멀티 채널 멀티 인터페이스를 지원하도록 구현되었다. 우리는 이 메쉬 라우터를 이용하여 테스트베드를 구축하였으며, 이를 통해 이 메쉬 라우터의 대역폭 성능, 실시간 비디오 스트리밍 서비스 성능을 검증하였고, 단일 경로 라우팅과 다중 경로 라우팅의 성능을 비교 검증하였다. 이 메쉬 라우터의 평균 TCP 대역폭은 5홉 기준 23.8Mbps이고, 평균 latency는 2.4ms이다. 이 메쉬 라우터의 평균 지터는 5홉 기준 0.547ms이다. 또한 이 메쉬 라우터는 다중 경로 라우팅을 사용함으로써 평균 12.73%의 경로 복구 시간을 단축하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.981-987
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• 2009

최근 유비쿼터스 헬스케어 서비스를 위한 무선 신체 망에 대한 연구가 IEEE 등을 중심으로 연구가 활발히 진행되고 있다. 무선 신체망은 전력제한 및 생체특성을 반영하여 멀티 홉 통신 기반의 부모노드 및 자식노드로 구성된 트리형태로 구성되는 경우가 많다. 이 경우 기존의 센서 네트워크와 달리 빈번한 신체의 움직임으로 망에 연결되어 있는 노드의 연결이 끊어질 가능성이 높으며 각 노드의 전력소모 제한으로 인해 각 노드에서 처리 가능한 노드 연결 수에 제한이 있다. 본 연구에서는 노드가 망과 연결이 끊어졌을 경우 노드가 전송할 패킷의 우선순위를 고려하여 QoS를 만족하면서 최적의 부모 노드를 선택하는 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 성능분석을 하였으며 그 결과 본 연구에서 제안한 알고리즘이 망의 생존시간이 더 길다는 것을 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권5호
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• pp.621-626
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• 2006

이동 애드 혹 네트워크(Mobile Ad Hoc Network; MANET)는 유선 인프라 없이 구축된 무선 네트워크로 멀티 홉 통신을 수행할 수 있다. 인터넷 노드와 통신하고자 하는 MANET 노드에게 인터넷 연결을 가능하게 하는 방법이 요구되며 인터넷 연결은 인터넷과 MANET을 중계하는 인터넷 게이트웨이를 통해 지원된다. 신뢰성과 통신의 유연성을 지원하기 위해 다중 인터넷 게이트웨이들을 MANET에 배치하여 사용할 수 있다. 게이트웨이들 간의 부하를 잘 분배한다면 네트워크 성능 향상을 얻을 수 있으므로, MANET 내에 여러 개의 인터넷 게이트웨이가 존재할 경우 이들 간의 부하 균등화는 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 부하 균등화 기법을 제어 메시지의 플러딩 방법과 인터넷 게이트웨이를 선택하는 주체에 따라 4가지로 분류하며, 부하 균등화 문제를 해결하기 위한 새로운 메트릭(metric)을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 흡 수와 라우팅 엔트리의 수를 메트릭으로 이용하는 새로운 기법의 성능이 기존 기법에 비하여 향상되었음을 보인다.