• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1023-1041
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• 2010

In cognitive radio networks, cooperative spectrum sensing schemes are proposed to improve the performance of detecting licensees by secondary users. Commonly, the cooperative sensing can be realized by means of hard decision fusion (HDF) or soft decision fusion (SDF) schemes. The SDF schemes are superior to the HDF ones in terms of the detection performance whereas the HDF schemes are outperforming the SDF ones when the traffic overhead is taken into account. In this paper, a hybrid SFD-HDF cluster-based approach is developed to jointly exploit the advantages of SFD and HDF schemes. Different SDF schemes have been proposed and compared within a given cluster whereas the OR-rule base HDF scheme is applied to combine the decisions reported by cluster headers to a common receiver or base station. The computer simulations show promising results as the performance of the proposed scenario of hybridizing soft and hard fusion schemes is significantly outperforming other different combinations of conventional SDF and HDF schemes while it noticeably reduces the network traffic overhead.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권5B호
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• pp.721-733
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• 2010

본 논문에서는 군 MANET 환경에서 작전에 따라 단말들이 그룹으로 이동하는 경우를 고려하여, 효과적으로 메시지를 전달할 수 있는 확장 가능 콘텐트 기반 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 Publish/Subscribe 모델에 기반한 콘텐트 라우팅 기법이다. 노드들은 자신의 위치나 관심에 근거하여 클러스터를 형성하게 된다. 제안하는 기법에서는 다단계로 포개지는 구조의 클러스터 구성을 허용한다. 각 노드는 클러스터 헤드에게 자신의 특정콘텐트에 대한 관심을 알리고, 클러스터 헤드는 이를 종합하여 이웃 클러스터 헤드에게 전달한다. 데이터는 관심이 전달된 역방향 경로로 클러스터 헤드를 거쳐 개별 단말에게까지 전달된다. 시뮬레이션을 통해 기존의 MANET 환경에서 사용했던 콘텐트 기반 라우팅 기법과 본 논문에서 제안한 기법의 성능을 비교 분석한다. 제안한 기법은 노드 수가 증가하더라도 기존 기법에 비해 네트워크의 제어 메시지 부담이 크지 않으며, 특히 그룹 이동성을 가질 경우 기존 기법에 비해 메시지 전달율이 높다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권5호
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• pp.457-461
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• 2008

무선 애드 혹(ad hoc) 망에서 제안된 응용계층 기반 멀티캐스트 선행 연구는 크게 계층적 구조와 비계층적 라우팅 구조를 갖는 멀티캐스팅 기법으로 분류된다. 이들 제안된 기법들은 애드 흑 노드들의 이동성 변화를 실시간으로 멀티캐스트 라우팅 경로 갱신을 위해 반영하지 못한다. 그러므로, 에너지, 전송률, 시간지연 등 여러 가지 성능 저하의 원인이 된다. 이러한 문제점을 개선하기 위해, 이미 앞선 연구를 통해 암시적 클러스터 기반 멀티캐스트 기법을 제안하였다. 본 논문은 그의 특성을 분석하고 선행 연구된 응용 계층 기반 프로토콜들과 실험을 통한 성능을 검증하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권11A호
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• pp.1064-1072
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• 2005

센서망의 효율적인 운영을 위하여, 센서들이 에너지를 효율적으로 사용하도록 설계하는 것이 매우 중요하다. LEACH와 같은 클러스터 기반의 라우팅 방법들은 클러스터 헤드들과 센서 노드들 간의 데이터 전달을 통하여 에너지의 효율성을 얻는다. 이러한 클러스터 기반의 방식들에서, 클러스터 재구성 알고리즘은 센서망의 오랜 생존시간을 이루기 위한 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 본 논문에서는, 새로운 에너지 효율적인 클러스터 재구성 방법을 제안한다. 제안 방법은 센서노드들의 위치나 에너지에 대한 정보를 요구하지 않고, 센서망 내의 모든 노드들이 에너지를 균등하게 사용할 수 있도록 클러스터를 재구성하여 준다. 제안방법의 성능을 LEACH와 LEACH-C등과 비교하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.21-30
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• 2004

Ad-Hoc네트워크에서 클러스터 구조는 여러 채널을 효율적으로 사용 가능하게 하고 제어메시지의 교환수를 감소시키며 네트워크의 확장성을 증가시킨다. 또한 클러스터 구조는 Ad-Hoc 네트워크에서 방송되는 메시지의 수를 감소시키기 위해 사용된다. 이를 위해 임의의 클러스터 구조는 작은 수의 클러스터를 가지는 것이 바람직하다. 일반적으로 연결성 기반의 클러스터 구성방법은 다른 방법들에 비해 작은 수의 클러스터를 생성한다. 그러나 연결성 기반의 방법은 네트워크의 위상에 따라 연결성을 고려하지 않는 방법보다 더 많은 클러스터를 생성할 경우도 있다. 본 논문에서는 클러스터 구성을 2단계로 나누어 수행하는 클러스터 구성방법을 제안한다. 제안방법은 첫 번째 단계에서 최소연결성을 가진 노드가 클러스터 구성을 시작한다. 이때 최소연결성의 노드들을 가능한 많이 포함하는 작은 수의 클러스터를 생성하기 위하여 일련의 조정절차를 이용한다. 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 생성된 클러스터에 포함되지 않은 노드들을 대상으로 최대 연결성을 가진 노드가 클러스터 구성을 시작한다. 제안된 방법은 첫 번째 및 두 번째 단계를 거쳐서 기존 방법보다 더 작은 수의 클러스터를 완전히 분산된 방법으로 생성한다. 본 논문에서 제안한 방법은 실험결과에 의해 LIDCP(3)와 HCCP(3)보다 우수한 것으로 평가되었다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제13권2호
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• pp.86-96
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• 2015

In mobile communication, mobile services [MSs] (e.g., phone calls, short/multimedia messages, and Internet data) incur a cost to both mobile users (MUs) and mobile service providers (MSPs). The proposed model MobPrice consists of dynamic data pricing schemes for mobile communication in order to achieve optimal usage of MSs at minimal prices. MobPrice inspires MUs to subscribe MSs with flexibility of data sharing and intra-peer exchanges, thereby reducing overall cost. The main contributions of MobPrice are three-fold. First, it proposes a novel k-level data-pricing (kDP) scheme for MSs. Second, it extends the kDP scheme with the notion of service-sharing-based pricing schemes to a collaborative peer-to-peer data-pricing (pDP) scheme and a cluster-based data-pricing (cDP) scheme to incorporate the notion of 'cluster' (made up of two or more MUs) in mobile communication. Third, our performance study shows that the proposed schemes are indeed effective in maximizing MS subscriptions and minimizing MS's price/user.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권1호
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• pp.84-92
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• 2015

Multi-hop relay networks have been widely considered as a promising solution to extend the coverage area and to reduce the deployment cost by deploying the relay stations (RSs) in mobile communication systems. Suitable deployment for the RSs is one of the most important features of the demand nodes (DNs) to obtain a high data transmission rate in such systems. Considering a tradeoff among the network throughput, the deployment budget, and the overall coverage of the systems, efficient RS deployment schemes and corresponding algorithms must be developed and designed. A novel cluster-based RS deployment scheme is proposed in this paper to select the appropriate deployment locations for the relay stations from the candidate positions. To make an ideal cluster distribution, the distances between the DNs are calculated when deploying the RSs. We take into account the traffic demands and adopt a uniform cluster concept to reduce the data transmission distances of the DNs. On the basis of the different candidate positions, the proposed scheme makes an adaptive decision for selecting the deployment sites of the RSs. A better network throughput and coverage ratio can be obtained by balancing the network load among the clusters. Simulation results show that the proposed scheme outperforms the previously known schemes in terms of the network throughput and the coverage ratio. Additionally, a suitable deployment budget can be implemented in multi-hop relay networks.

• ETRI Journal
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• 제41권5호
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• pp.648-657
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• 2019

A cluster topology was proposed with the assumption of zero noise to improve the performance of wireless body area networks (WBANs). However, in WBANs, the transmission power should be reduced as low as possible to avoid the effect of electromagnetic waves on the human body and to extend the lifetime of a battery. Therefore, in this work, we consider a bit error rate for a cluster-based WBAN and analyze the performance of the system while the transmission of sensors and cluster headers (CHs) is controlled. Moreover, a hierarchical topology is proposed for the cluster-based WBAN to further improve the throughput of the system; this proposed system is called as the hierarchical cluster WBAN. The hierarchical cluster WBAN is combined with a transmission control scheme, that is, complete control, spatial reuse superframe, to increase the throughput. The proposed system is analyzed and evaluated based on several factors of the system model, such as signal-to-noise ratio, number of clusters, and number of sensors. The calculation result indicates that the proposed hierarchical cluster WBAN outperforms the cluster-based WBAN in all analyzed scenarios.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.499-505
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• 2015

Security supports are a significant factor in the design of mobile ad hoc networks. In the dynamic topology where the node changes frequently, private key generation and revocation for newly joining and leaving nodes must be considered. In addition, the identities of individual nodes must be protected as well in mobile networks to avoid personal privacy concerns. This paper proposes ID-based private key revocation scheme and non-interactive key agreement scheme in anonymous MANETs. The proposed scheme provides the user privacy using pseudonyms and private key generation and revocation schemes with consideration of dynamic user changes. Therefore, our schemes can be applied in dynamic and privacy-preserving MANETs which are helpful to share multimedia data.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권6호
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• pp.1133-1151
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• 2010

Energy balanced consumption routing is based on assumption that the nodes consume energy both in transmitting and receiving. Lopsided energy consumption is an intrinsic problem in low-cost sensor networks characterized by multihop routing and in many traffic overhead pattern networks, and this irregular energy dissipation can significantly reduce network lifetime. In this paper, we study the problem of maximizing network lifetime through balancing energy consumption for uniformly deployed low-cost sensor networks. We formulate the energy consumption balancing problem as an optimal balancing data transmitting problem by combining the ideas of corona cluster based network division and optimized transmitting state routing strategy together with data transmission. We propose a localized cluster based routing scheme that guarantees balanced energy consumption among clusters within each corona. We develop a new energy cluster based routing protocol called "OECR". We design an offline centralized algorithm with time complexity O (log n) (n is the number of clusters) to solve the transmitting data distribution problem aimed at energy balancing consumption among nodes in different cluster. An approach for computing the optimal number of clusters to maximize the network lifetime is also presented. Based on the mathematical model, an optimized energy cluster routing (OECR) is designed and the solution for extending OEDR to low-cost sensor networks is also presented. Simulation results demonstrate that the proposed routing scheme significantly outperforms conventional energy routing schemes in terms of network lifetime.