• 한국경영과학회지
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• 제41권2호
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• pp.53-65
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• 2016

Static wireless multi-hop networks, such as wireless mesh networks and wireless sensor networks have proliferated in recent years because of they are easy to deploy and have low installation cost. Two key measures are used to evaluate the performance of a multicast tree algorithm or protocol : end-to-end delay and the number of transmissions. End-to-end delay is the most important measure in terms of QoS because it affects the total throughput in wireless networks. Delay is similar to the hop count or path length from the source to each destination and is directly related to packet success ratio. In wireless networks, each node uses the air medium to transmit data, and thus, bandwidth consumption is related to the number of transmission nodes. A network has many transmitting nodes, which will cause many collisions and queues because of congestion. In this paper, we optimize two metrics through a guaranteed delay scheme. We provide an integer linear programming formulation to minimize the number of transmissions with a guaranteed hop count and preprocessing to solve the aforementioned problem. We extend this scheme not only with the guaranteed minimum hop count, but also with one or more guaranteed delay bounds to compromise two key metrics. We also provide an explanation of the proposed heuristic algorithm and show its performance and results.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권6호
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• pp.446-453
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• 2013

무선 센서네트워크에서 클러스터링 기법은 네트워크 확장성과 네트워크 수명 연장에 효율적이라고 인정받고 있다. 본 논문에서는 클러스터 기반 센서 네트워크에서 multi-hop to one-hop 전송 환경을 고려하여 에너지 효율성에 최적인 클러스터 비율(cluster ratio, CR)을 분석하는데 초점을 둔다. 본 논문에서는 지정한 클러스터 비율을 통한 시스템 홉 수(hop-count) 최소화와 노드 간 패킷수신율(packet reception ratio, PRR) 최대화 사이의 이해득실(trade-off) 관계를 분석하고 이 두 요소를 종합적으로 고려하여 목표함수를 유도한다. 제안한 목표함수를 통하여 얻은 최적의 클러스터 비율은 네트워크에서 패킷 전송에 드는 비용뿐만 아니라 노드 간 재전송 오버헤드를 줄여줌으로써 에너지 효율성을 향상시킨다. 본 논문에서 제안한 기법은 최소 홉 수 클러스터링 방안과 비교되며 시뮬레이션을 통하여 향상된 에너지 효율성을 검증하였다.

• International Journal of Contents
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• 제8권2호
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• pp.13-18
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• 2012

In wireless sensor networks, an energy efficient data gathering scheme is one of core technologies to process a query. The cluster-based data gathering methods minimize the energy consumption of sensor nodes by maximizing the efficiency of data aggregation. However, since the existing clustering methods consider only uniform network environments, they are not suitable for the real world applications that sensor nodes can be distributed unevenly. To solve such a problem, we propose a balanced multi-hop clustering scheme in non-uniform wireless sensor networks. The proposed scheme constructs a cluster based on the logical distance to the cluster head using a min-distance hop count. To show the superiority of our proposed scheme, we compare it with the existing clustering schemes in sensor networks. Our experimental results show that our proposed scheme prolongs about 48% lifetime over the existing methods on average.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.459-465
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• 2014

최근 비디오와 오디오와 같은 멀티미디어 데이터를 전송할 수 있는 무선 멀티 미디어 센서 네트워크의 개발의 필요성이 커지고 있으며, 멀티미디어 데이터의 효율적 전송을 위해서는 QoS의 제공이 중요하다. 애드혹 네트워크 환경에서 널리 사용되는 AODV 라우팅 프로토콜은 소스 노드에서 목적지 노드까지의 홉 수가 가장 적은 경로를 선택하는 알고리즘으로 동작 원리가 단순한 반면, 홉 수 외 다른 것은 고려하지 않기 때문에 QoS 제공에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 이러한 점을 보완하기 위해 각 링크의 채널 상태를 고려한 AODV 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안하는 알고리즘은 각 링크의 채널 상태를 반영하는 전송 성공률과 이에 따른 재전송 횟수를 계산하여 이를 홉 수에 반영하였다. 제안한 알고리즘은 링크 상태를 홉 수에 반영함으로써 기존의 AODV 알고리즘을 크게 변경시키지 않고 효율적으로 QoS 제공할 수 있다는 장점이 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.745-747
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• 1999

인터넷이 급성장함에 따라 사용자의 더 나은 서비스에 대한 요구 역시 급증하였다. 네트웍 연구가들은 제한된 네트웍 자원 하에서 오류제어, 흐름 제어, 그리고 폭주 제어를 적절히 수행함으로써 전송 품질을 향상시키는 방법들에 대해 연구해 오고 있다. 그러나 인터넷 연구의 가장 큰 난점 중 하나가 인터넷에는 네트웍의 상태를 모니터링할 수 있는 근간이 되는 방법이 기본적으로 지원되고 있지 않다는 점이고 따라서 네트웍의 구조와 상태, 플로우의 흐름 및 통계 등에 대한 기본 자료가 부족한 실정이다. 오류 제어나 흐름 제어, 그리고 폭주제어 기술을 연구할 때 가장 필요한 자료중의 하나가 네트웍 토폴로지이다. 그 중에서도 송신자와 수신자 사이의 거리 정보인 Network Diameter가 있다. 기존 연구에서는 연구자 임의로 이 값을 할당하거나 혹은 특정 실험실에서만 유효한 Network Diameter가 있다. 기존 연구에서는 연구자 임의로 이 값을 할당하거나 혹은 특정 실험에서만 유효한 Network Diameter 값을 제시해오고 있었다. 이 논문에서는 이처럼 비객관적이거나 특수값으로만 사용되어 오던 Internet Diameter를 실효 접속에 근거하여 측정하는 알고리즘을 제안하고, KAIST에서 전세계로 나가는 실측 접속 자료로부터 접속 Hop Count의 분포를 측정하며 이를 통해 타 인터넷 연구에 적절한 자료를 제시한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.741-742
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• 2013

무선 센서 네트워크에서 효율적 데이터 전송을 위해서는 라우팅 프로토콜의 선택이 중요하다. AODV 라우팅 프로토콜은 소스 노드에서 목적지 노드까지의 홉 수가 가장 적은 경로를 선택하는 알고리즘으로 동작 원리가 단순한 반면, 홉수 외에는 다른 어떠한 것도 고려를 하지 않기 때문에 QoS 제공에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 이러한 점을 보완하기 위해 각 링크의 전송 성공률을 고려한 AODV 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안하는 알고리즘은 전송 성공률을 홉 수에 반영함으로써 기존의 AODV 알고리즘을 크게 변경시키지 않고 효율적으로 QoS 제공할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.11-21
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• 2010

센서네트워크에서 센서 노드의 수가 증가하면 센서 노드에 자동으로 주소를 할당하는 방법이 필요한데, 기존에 개발된 주소할당 방법은 주소 낭비가 심하거나 코디네이터가 주소정보를 가지고 있어야 하거나, 트래픽이 많이 발생하는 등의 단점이 있다. 본 논문에서는 6LoWPAN에서 센서노드에 자동으로 효율적인 주소 할당이 가능한 홉-수 기반 계층적 주소할당 방법을 제안한다. 제안된 방법은 홉-수로 각각의 영역을 구분하여 중복되지 않는 유일한 주소의 할당이 가능하며, 주소중복검사(DAD : Duplicate Address Detection) 영역을 줄였다. 부모 노드에 1-홉으로 연결된 영역만 주소중복검사를 수행하여 트래픽을 줄이고, 패킷 전송에서 송 수신 주소에서 IP 헤더를 32bit 이상의 압축이 가능하여, 기존 방법보다 패킷 전송 횟수가 11.1% 감소하는 것을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권2호
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• pp.405-423
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• 2022

The distance vector-hop (DV-Hop) is one of the emblematic algorithms that use node connectivity for locating, which often accompanies by a large positioning error. To reduce positioning error, the bio-inspired algorithm and weight optimization model are introduced to address positioning. Most scholars argue that the weight value decreases as the hop counts increases. However, this point of view ignores the intrinsic relationship between the error and weight. To address this issue, this paper constructs the relationship model between error and hop counts based on actual communication characteristics of sensor nodes in wireless sensor network. Additionally, we prove that the error converges to 1/6CR when the hop count increase and tendency to infinity. Finally, this paper presents a modified error-oriented weight positioning model, and implements it with genetic algorithm. The experimental results demonstrate excellent robustness and error removal.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제15권1호
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• pp.16-27
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• 2012

In multi-interface multi-channel(MIMC) based tactical ad hoc networks, QoS support for required operational capacity is one of the main challenging issues for multi-hop transmissions. To support QoS in such a harsh environment, we propose a novel MAC scheme to minimize multi-hop as well as per-hop delay. The current IEEE 802.11 MAC protocols should contend to reserve the channel resource at every hop by each sender. The every-hop channel contention results in a degradation of end-to-end delay for multi-hop transmissions. The basic idea of our scheme is to make a "multi-hop reservation" at the MAC layer by using the modified RTS frame. It contains additional information such as destination information, packet priority, and hop count, etc. In addition, we differentiate the contention window area according to the packet priority and the number of hops to deliver packets in the predefined allowed latency. Our scheme can minimize the multi-hop delay and support the QoS of the critical data in real time(i.e., VoIP, sensing video data, Video conference between commanders). Our simulation study and numerical analysis show that the proposed scheme outperforms the IEEE 802.11 MAC.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.1462-1470
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• 2013

본 논문에서는 클러스터 단위로 센서 노드의 키와 그룹키를 생성한 후 분배하는 KGDC(Key Generation and Distribution based on Cluster) 모듈과 이 키를 이용하여 시빌 공격과 웜홀 공격을 탐지할 수 있는 SWAD(Sybil & Wormhole Attack Detection) 모듈로 구성되는 SWAD-KNH(Sybil & Wormhole Attack Detection using Key, Neighbor list and Hop count) 기법을 제안한다. KGDC 모듈은 ECDH 알고리즘, 해시함수, 키 체인 기법을 이용하여 그룹키와 센서 노드의 키들을 생성하고 안전하게 배포한다. SWAD 모듈은 2단계 키 확인절차를 수행함으로써 시빌 공격 탐지를 강화시키고, 근원지와 목적지 노드의 공동이웃노드들의 수와 홉 카운트를 이용하여 웜홀 공격을 탐지한다. 그 결과 SWAD-KNH 기법은 시빌 공격 탐지율은 91.2%, 평균 FPR(False Positive Rate)은 3.82%이고, 그리고 웜홀 공격 탐지율은 90%, 평균 FPR(False Positive Rate)은 4.64%으로 평가되므로 시빌과 웜홀 공격 탐지율 및 시빌과 웜홀 공격 탐지의 신뢰성을 향상시켰다.