• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권5호
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• pp.691-708
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• 2010

An important issue of supporting multi-users with diverse quality-of-service (QoS) requirements over wireless networks is how to optimize the systematic scheduling by intelligently utilizing the available network resource while, at the same time, to meet each communication service QoS requirement. In this work, we study the problem of a variety of communication services over multi-media heterogeneous cognitive OFDM system. We first divide the communication services into two parts. Multimedia applications such as broadband voice transmission and real-time video streaming are very delay-sensitive (DS) and need guaranteed throughput. On the other side, services like file transmission and email service are relatively delay tolerant (DT) so varying-rate transmission is acceptable. Then, we formulate the scheduling as a convex optimization problem, and propose low complexity distributed solutions by jointly considering channel assignment, bit allocation, and power allocation. Unlike prior works that do not care computational complexity. Furthermore, we propose the FAASA (Fairness Assured Adaptive Sub-carrier Allocation) algorithm for both DS and DT users, which is a dynamic sub-carrier allocation algorithm in order to maximize throughput while taking into account fairness. We provide extensive simulation results which demonstrate the effectiveness of our proposed schemes.

• Journal of Communications and Networks
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• 제4권2호
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• pp.128-135
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• 2002

We propose a new space priority mechanism, and analyze its performance in a single Constant Bit Rate (CBR) server. The arrival process is derived from the superposition of two types of traffics, each in turn results from the superposition of homogeneous ON-OFF sources that can be approximated by means of a two-state Markov Modulated Poisson Process (MMPP). The buffer mechanism enables the Asynchronous Transfer Mode (ATM) layer to adapt the quality of the cell transfer to the Quality of Service (QoS) requirements and to improve the utilization of network resources. This is achieved by "Selective-Delaying and Pushing-ln"(SDPI) cells according to the class they belong to. The scheme is applicable to schedule delay-tolerant non-real time traffic and delay-sensitive real time traffic. Analytical expressions for various performance parameters and numerical results are obtained. Simulation results in term of cell loss probability conform with our numerical analysis.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.127-132
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• 2002

본 논문은 수신측이 네트워크 혼잡도를 측정 참여하여 송신측으로 하여금 네트워크 상태에 따른 윈도우 크기를 조절하는데 있다. TCP-RLDM은 기존 TCP 의 Additive Increase/Multiplicative Decrease 방법의 단점을 보완하는 데이터 수신율을 기초로 하는 측정기반 전송 전략을 채택하였다. 이는 유무선 망에서나 지연에 민감하거나 용인하는 응용들로 구성된 이질적 환경에서 동적으로 대응하기 위해 에러손상의 성질에 따른 즉, 혼잡에 의한 손실인지 전송상 일시적 손실인지에 따라서 적절히 대처함으로써 성능을 높일 수 있게 되었다. 수신측으로부터의 데이터 수신율과 에러발생 원인에 대한 정보를 이용, 송신측의 wave 전송방식과 가급적 혼잡이 발생하기 이전에 혼잡회피전략을 적용함으로써 가변적인 네트워크환경에 잘 대처하도록 하였다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.11-18
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• 2014

Recently, ICT technology has been evolving towards an M2M (Machine to Machine) environment that allows communication between machine and machine from the communication between person and person, and now the IoT (Internet of Things) technology that connects all things without human intervention is receiving great attention. In such a network environment, the communication network between object and object as well as between person and person, and person and object is available which leads to the sharing of information between all objects, which is the essential technical element for us to move forward to the information service society of the era of future ubiquitous computing. On this paper, the protocol related to DTMNs in a Sparse M2M environment was applied and the improved routing protocol was applied by using the azimuth and density of the moving node in order to support a more efficient network environment to deliver the message between nodes in an M2M environment. This paper intends to verify the continuity of the study related to efficient routing protocols to provide an efficient network environment in the IoT and IoE (Internet of Everything) environment which is as of recently in the spotlight.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권1호
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• pp.233-262
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• 2024

Due to the rapid evolution of vehicular ad hoc networks (VANETs), effective communication and security are now essential components in providing secure and reliable vehicle-to-vehicle (V2V) and vehicle-to-infrastructure (V2I) communication. However, due to their dynamic nature and potential threats, VANETs need to have strong security mechanisms. This paper presents a novel approach to improve VANET security by combining the Vehicular Delay-Tolerant Network (VDTN) protocol with the Deep Reinforcement Learning (DRL) technique known as the Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient (TD3) algorithm. A store-carry-forward method is used by the VDTN protocol to resolve the problems caused by inconsistent connectivity and disturbances in VANETs. The TD3 algorithm is employed for capturing and detecting Worm Hole Attack (WHA) behaviors in VANETs, thereby enhancing security measures. By combining these components, it is possible to create trustworthy and effective communication channels as well as successfully detect and stop rushing attacks inside the VANET. Extensive evaluations and simulations demonstrate the effectiveness of the proposed approach, enhancing both security and communication efficiency.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.43-55
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• 2010

센서 네트워크에서 송신자와 수신자 간의 인증을 위한 ${\mu}TESLA$ 브로드캐스트 인증 기법은 다수의 연구자들에 의해 연구되어 왔지만, 인증지연 문제를 내포하고 있다. Tree-based ${\mu}TESLA$는 ${\mu}TESLA$의 대표적인 인증지연 문제를 해결하였지만, 머클 해쉬 트리 기반 인증서 구조로 인해 메시지 인증시 송신자나 키 체인의 수에 따라 가변적인 오버헤드를 가지는 문제점이 있다. ${\mu}TPCT$-based ${\mu}TESLA$는 하위 머클 해쉬 트리 기반 인증서 구조를 해쉬 체인으로 변경함으로써 고정된 연산량 가지는 인증서 구조를 제안하였다. 하지만, 순차적으로 분배되는 해쉬 체인 값만으로 ${\mu}TESLA$ 파라메타를 인증하므로 데이터 손실률이 높은 네트워크에서는 성공적인 인증을 보장할 수 없다. 본 논문에서는 XOR 체인 기반 인증서 구조를 이용함으로써 ${\mu}TPCT$-based ${\mu}TESLA$의 장점인 고정된 연산량과 Tree-based ${\mu}TESLA$의 장점인 데이터 손실에도 관대한 인증서 체인 구조를 제안하고자 한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제12권2호
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• pp.275-294
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• 2016

A primary task in wireless sensor networks (WSNs) is data collection. The main objective of this task is to collect sensor readings from sensor fields at predetermined sinks using routing protocols without conducting network processing at intermediate nodes, which have been proved as being inefficient in many research studies using a static sink. The major drawback is that sensor nodes near a data sink are prone to dissipate more energy power than those far away due to their role as relay nodes. Recently, novel WSN architectures based on mobile sinks and mobile relay nodes, which are able to move inside the region of a deployed WSN, which has been developed in most research works related to mobile WSN mainly exploit mobility to reduce and balance energy consumption to enhance communication reliability among sensor nodes. Our main purpose in this paper is to propose a solution to the problem of deploying mobile data collectors for alleviating the high traffic load and resulting bottleneck in a sink's vicinity, which are caused by static approaches. For this reason, several WSNs based on mobile elements have been proposed. We studied two key issues in WSN mobility: the impact of the mobile element (sink or relay nodes) and the impact of the mobility model on WSN based on its performance expressed in terms of energy efficiency and reliability. We conducted an extensive set of simulation experiments. The results obtained reveal that the collection approach based on relay nodes and the mobility model based on stochastic perform better.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권5호
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• pp.504-513
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• 2013

Communication in delay tolerant networks (DTNs) relies on message transport by mobile nodes, and a correct understanding of the node mobility characteristics is therefore crucial to the design of an efficient DTN routing protocol. However, previous work has mainly focused on uncovering all behaviors of node movement, which is not conducive to accurately detecting the specific movement characteristics of a different node. In this paper, we seek to address this problem based on a consideration of social relationships. We first consider social ties from both static and dynamic perspectives. For a static perspective, in addition to certain accidental events, social relations are considered for a long time granularity and tend to be stable over time. For a dynamic perspective, social relations are analyzed in a relatively short time granularity and are likely to change over time. Based on these perspectives, we adopted different efficient approaches to dividing node pairs into two classes, i.e., familiar and unfamiliar pairs. A threshold approach is used for static social ties whereas a density-based aggregation method is used for dynamic social relationships. Extensive experimental results show that both familiar and unfamiliar node pairs have the same inter-contact time distribution, which closely follows a power-law decay up to a certain point, beyond which it begins to exponentially decay. The results also demonstrate that the inter-contact time distribution of familiar pairs decays faster than that of unfamiliar pairs, whether from a static or dynamic perspective. In addition, we also analyze the reason for the difference between the inter-contact time distributions of both unfamiliar and familiar pairs.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권11B
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• pp.946-955
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• 2004

드브르젼 그래프(dBG: de Bruijn graph)는 병렬 계산을 위한 구조나 인터커넥션 네트워크 설계에 사용되고 있다. dBG 지향 라우팅 알고리즘은 고장포용(fault tolerance) 라우팅과 최단 경로 라우팅에 포함되어 연구되고 있지만, 아직까지 dBG에서 고장 노드를 포함하지 않는 최단 경로(FFSP) 프로토콜에 대한 연구는 없는 실정이다. 네트워크는 계속하여 그 크기가 커지기 때문에 현실적으로 네트워크 장애는 피할 수 없는 일이 생기게 된다. 더욱이, 그러한 네트워크 장애에 대비하여 보통의 라우팅 알고리즘은 긴 지체 시간과 낮은 처리량 그리고 높은 트래픽을 발생시키게 된다. 본 논문은 양방향 드브르젼 그래프(BdBG)에 기반을 두고 네트워크 장애가 존재하는 상태에서의 두 가지 라우팅 알고리즘에 대하여 제안한다. 첫 번째는 알고리즘은 네트워크에 연결된 상태로 네트워크의 결함 노드가 존재할 경우에도 항상 최단거리 경로로 도달하게 하는 알고리즘이다. 두 번째 알고리즘은 첫 번째 알고리즘에 비해 최단 거리 경로를 찾아내는 성능을 높인 알고리즘이다. 두 알고리즘의 성능 평가 항목으로 경로 길이 측정과 이산 집합(Discrete Set: DS)의 크기를 정의하여 다른 알고리즘과 성능 평가를 비교하였으며, 성능 평가 결과 제안한 알고리즘들은 dBG 기반을 둔 실제 네트워크를 위한 라우팅에 적합하다는 결론을 얻었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.122-130
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• 2008

센서 네트워크의 많은 응용분야에서 센서 노드가 감지하는 데이터는 긴급성에 따라 크게 일반 데이터와 긴급 데이터로 분류할 수 있다. 주기적인 상황 모니터링과 같은 일반 데이터는 손실이나 지연을 어느 정도 허용할 수 있는 반면에, 화재 경보와 같은 긴급 데이터는 손실 없이 실시간적으로 전달이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 이와 같은 데이터의 특성에 따라, 긴급 데이터의 전달 신뢰도를 높이면서 일반 데이터 전달의 에너지 효율을 고려한, 무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 데이터 인지 라우팅 프로토콜을 제안한다 제안한 방안은 크게 두 가지 아이디어로 되어 있다. 첫째, 긴급 데이터에 대한 네트워크 생존율과 신뢰도를 향상시키기 위해, 각 센서 노드는 자신의 배터리 잔여량이 임계치 이하로 떨어지면 긴급 데이터만 전달하게 된다. 둘째, 긴급 데이터에 대한 전달 신뢰도를 높이고, 일반 데이터 전달의 에너지 소모를 줄이기 위해 데이터 종류에 따라 차별화된 전달 방법을 사용한다. 규칙적으로 발생하는 일반 데이터는 에너지 효율성을 증가시키기 위해 단일 경로 기반의 데이터 전달 방안을 사용하며, 긴급 데이터는 높은 신뢰성을 보장하기 위해 방향성 플러딩 방법을 사용해 싱크로 전달한다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안이 긴급 데이터 전송에 있어 높은 신뢰성을 보장하면서, 일반 데이터 전달의 에너지 소모를 줄여 네트워크 생존율을 크게 증가시킬 수 있음을 보였다.