• Journal of Information Processing Systems
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• 제10권1호
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• pp.81-91
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• 2014

Widely spreading smart devices have become an important information sharing channel in everyday life. In particular, social networking services (SNS) are the hub for content creation and sharing. Users post their contents on SNS servers and receive contents of interest. Contents are delivered in either pull or push. Regarding delivery, cost and wait time are two important factors to be minimized, but they are in a trade-off relationship. The Push-N-scheme (PNS) and timeout-based push scheme (TPS) have been proposed for content delivery. PNS has an advantage in cost over TPS, whereas TPS has an edge in terms of the wait time over PNS. We propose a hybrid push scheme of PNS and TPS, called push-N-scheme with timeout (PNT), to balance the cost and the wait time. We evaluate PNT through simulations, with the results showing that PNT is effective in balancing PNS and TPS.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권6호
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• pp.656-666
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• 2014

In delay tolerant networks (DTNs), delay is inevitable; thus, making better use of buffer space to maximize the packet delivery rate is more important than delay reduction. In DTNs, epidemic routing is a well-known routing protocol. However, epidemic routing is very sensitive to buffer size. Once the buffer size in nodes is insufficient, the performance of epidemic routing will be drastically reduced. In this paper, we propose a buffer scheme to optimize the performance of epidemic routing on the basis of the Lagrangian and dual problem models. By using the proposed optimal buffer scheme, the packet delivery rate in epidemic routing is considerably improved. Our simulation results show that epidemic routing with the proposed optimal buffer scheme outperforms the original epidemic routing in terms of packet delivery rate and average end-to-end delay. It is worth noting that the improved epidemic routing needs much less buffer size compared to that of the original epidemic routing for ensuring the same packet delivery rate. In particular, even though the buffer size is very small (e.g., 50), the packet delivery rate in epidemic routing with the proposed optimal buffer scheme is still 95.8%, which can satisfy general communication demand.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.375-386
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• 2016

Most existing studies on broadcast services in orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems have focused on how to allocate the transmission power to the subcarriers. However, because a broadcasting system must guarantee quality of service to all users, the performance of the broadcast service dominantly depends on the channel state of the user who has the lowest received signal-to-noise ratio among users. To reduce the effect of the worst user on the system performance, we propose a joint delivery scheme of unicast and broadcast transmissions in OFDM systems with broadcast and unicast best-effort users. In the proposed joint delivery scheme, the BS delivers the broadcast information using both the broadcast and unicast subcarriers at the same time in order to improve the performance of the broadcast service. The object of the proposed scheme is to minimize the outage probability of the broadcast service while maximizing the sum-rate of best-effort users. For the proposed joint delivery scheme, we develop an adaptive power and subcarrier allocation algorithm under the constraint of total transmission power. This paper shows that the optimal power allocation over each subcarrier in the proposed scheme has a multi-level water filling form. Because the power allocation and the subcarrier assignment problems should be jointly solved, we develop an iterative algorithm to find the optimal solution. Numerical results show that the proposed joint delivery scheme with adaptive power and subcarrier allocation outperforms the conventional scheme in terms of the outage probability of the broadcast service and the sum-rate of best-effort users.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권6호
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• pp.2180-2200
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• 2015

This paper considers mobility control to improve packet delivery in delay-tolerant networks (DTNs) under group mobility. Based on the group structure in group mobility, we propose two mobility control techniques; group formation enforcement and group purposeful movement. Both techniques can be used to increase the contact opportunities between groups by extending the group's reachability. In addition, they can be easily integrated into some existing DTN routing schemes under group mobility to effectively expedite the packet delivery. This paper is divided into 2 parts. First, we study how our proposed mobility control schemes reduce the packet delivery delay in DTNs by integrating them into one simple routing scheme called group-epidemic routing (G-ER). For each scheme, we analytically derive the cumulative density function of the packet delivery delay to show how it can effectively reduce the packet delivery delay. Then, based on our second proposed technique, the group purposeful movement, we design a new DTN routing scheme, called purposeful movement assisted routing (PMAR), to further reduce the packet delay. Extensive simulations in NS2 have been conducted to show the significant improvement of PMAR over G-ER under different practical network conditions.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권3호
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• pp.501-508
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• 2011

In this paper, we propose a channel allocation algorithm of MSAP(Mobile Subscriber Access Point) and data delivery scheme exploiting the symbol level network coding. The network is comprised of TS(Tactical Switch) as a backbone node, MSAPs, and TMFTs(Tactical Multi-Function Terminal). The TS performs the channel allocation considering the communication range overlapping between the neighboring MSAPs and applies the symbol level network coding, if necessary, depending on the position of the TMFTs. Assuming the number of available antennas of TMFT and MSAP will be extended to two from one, we propose two schemes: single mode and dual mode. Through the simulation, we show that the proposed delivery scheme provides higher delivery ratio and lower delivery delay compared with the legacy store-and-forward scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3B호
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• pp.260-267
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• 2011

무선 LAN은 인터넷 환경에서 대용량 콘텐츠 다운로드를 이동하면서도 가능하다는 점에서 주목받게 되었다. 그러나 WLAN의 통신 가능범위는 100m정도로 좁고, 범위를 벗어났을 때는 인터넷과 단절되게 된다. 군 환경에서도 AP가 산재되어 설치된 전장지역을 짚차나 탱크로 이동하면서 대용량 파일을 다운로드할 경우에 하나의 AP로 다운로드를 완료하지 못하면 일단 통신이 단절되어 다음 AP에서는 처음부터 다시 다운로드를 실시해야 하는 문제점이 발생된다. 본 논문에서는 DTN 기술을 이용하여 대용량 파일을 다운로드하는 경우 도중에 단절된 전장 환경에서 안정적인 다운로드를 실현하기 위해 이동하는 수신노드에 대해 효율적인 분할수신을 하기 위한 방안을 제안하여, 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 정보전달기법의 성능을 검증했다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.177-184
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• 2008

무선 센서네트워크(WSN: Wireless Sensor Networks)의 에너지 제약과 제한된 자원 특성으로 인하여 WSN 프로토콜 설계의 주목적은 주로 에너지 효율성에 두고 있다. 본 논문에서는 네트워크 수명시간을 극대화하기 위하여 기존의 MAC 계층에서 사용되던 센서노드 동기화 패킷(SYNC)을 활용하는 교차계층 설계 기반의 에너지 인식 트리 데이터 전송 기법(EATD: Energy-Aware Tree based Delivery scheme)을 제안한다. 제안된 EATD 기법은 시뮬레이션 분석을 통해 무선 센서네트워크환경에서 기존의 MAC과 라우팅 프로토콜기반의 데이터 전송 방식 보다 에너지 절감 및 데이터 전송지연 개선효과가 있다는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권2호
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• pp.186-190
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• 2008

이 논문은 이동 애드혹 네트워크에서 발행/구독 기법에 대한 기존 연구를 이벤트 브로커간의 협동 방식에 따라 분석하고 그 결과로서 공공 장소에서 사람들이 다양한 개인화 서비스를 제공받는 시나리오에서는 이벤트 전달트리 방식이 가장 유용함을 보였다. 하지만 이 방식을 이용한 기존 연구는 각 노드가 독립적으로 메시지를 교환하므로 트리를 만드는 과정에서 최신의 토폴로지를 반영할 수 없다는 한계를 갖게 되며 이는 노드가 이동함에 따라 깨진경로를 빨리 복구하지 못하게 하여 결과적으로 낮은 이벤트 수신율을 보이게 된다. 이 논문은 트리의 루트로부터 경로 정보를 전파하게 하여 이벤트 전송 경로를 생성, 유지하게 하는 방식을 제안하며 이를 통하여 한 번의 주기 이내에 이벤트 전송 경로를 복구하게 한다. 실험을 통하여 제안된 방식이 더 낮은 부담으로 더 높은 이벤트 수신율을 달성할 수 있음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권6A호
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• pp.600-610
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• 2010

본 논문에서는 군 전술 네트워크와 같이 노드들이 진형을 갖추고 이동하거나 일정 지역 근처에서 움직이는 특징이 있는 환경에서 노드의 이동으로 인해 간헐적인 연결 단절이 발생하는 경우를 지원하기 위한 멀티캐스트 기법을 제안한다. 기존의 잘 알려진 트리 기반의 멀티캐스트 라우팅 기법인 MAODV를 기반으로 하여 간헐적인 연결 단절이 발생하는 환경에 적합한 트리 구성 기법과 데이터 메시지 전달 기법을 제안한다. 특히, 데이터 메시지 전달 기법에 있어서는 자식 노드의 이동을 예측하고 이에 대응하여 데이터 메시지의 플러딩 홉 수 k를 결정하는 알고리즘을 제시한다. 시뮬레이션을 통한 성능 분석에서, 본 논문에서 제안하는 기법을 MAODV와 DTN(disruption tolerant network)에서 제시된 멀티캐스트 라우팅 기법인 Epidemic 라우팅과 ST-multicast와 각각 비교하였다. 성능 분석 결과, 본 논문에서 제안하는 기법이 기존의 MAODV에 비해 트리 재설정 횟수를 크게 줄이고 메시지 전달율을 크게 향상시키는 것을 관찰할 수 있었으며 Epidemic 라우팅 기법에 비해 50% 이하의 낮은 메시지 전달 부담을 초래하면서 85% 이상의 높은 메시지 전달율을 달성하는 것을 관찰할 수 있었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권3호
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• pp.618-629
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• 2017

Mobile nodes can't always connect each other in DTNs (delay tolerant networks). Many DTN routing protocols that favor the "multi-hop forwarding" are proposed to solve these network problems. But they also lead to intolerant delivery cost so that designing a overhead-efficient routing protocol which is able to perform well in delivery ratio with lower delivery cost at the same time is valuable. Therefore, we utilize the small-world property and propose a new delivery metric called multi-probability to design our relay node selection principles that nodes with lower delivery predictability can also be selected to be the relay nodes if one of their history nodes has higher delivery predictability. So, we can find more potential relay nodes to reduce the forwarding overhead of successfully delivered messages through our proposed algorithm called HESnW. We also apply our new messages copies allocation scheme to optimize the routing performance. Comparing to existing routing algorithms, simulation results show that HESnW can reduce the delivery cost while it can also obtain a rather high delivery ratio.