• 정보과학회지
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• 제25권4호
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• pp.28-37
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• 2007

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권9호
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• pp.3468-3495
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• 2015

In this paper, we present a multi-chain based hierarchical topology control algorithm (MCHTC) for wireless sensor networks. In this algorithm, the topology control process using static clustering is divided into sensing layer that is composed by sensor nodes and multi-hop data forwarding layer that is composed by leader nodes. The communication cost and residual energy of nodes are considered to organize nodes into a chain in each cluster, and leader nodes form a tree topology. Leader nodes are elected based on the residual energy and distance between themselves and the base station. Analysis and simulation results show that MCHTC outperforms LEACH, PEGASIS and IEEPB in terms of network lifetime, energy consumption and network energy balance.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권5호
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• pp.857-859
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• 2015

본 논문은 다중-홉 해양통신망의 종단간 경로 설정을 위한 ad-hoc on-demand vector (AODV) 기반의 flooding에서 발생하는 다중 복제 오버헤드를 줄이기 위해 제시된 지향성 라우팅 프로토콜을 다룬다. 확률 기하(stochastic geometry) 분석 기법을 이용하여 목표 라우팅 성공 확률과 선박국의 밀도에 따라 적응적으로 라우팅 오버헤드를 최소화하는 방식을 제안한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.213-220
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• 2008

This paper analyzes a broadcasting technique for wireless multi-hop sensor networks that uses a form of cooperative diversity called opportunistic large arrays (OLAs). We propose a method for autonomous scheduling of the nodes, which limits the nodes that relay and saves as much as 32% of the transmit energy compared to other broadcast approaches, without requiring global positioning system (GPS), individual node addressing, or inter-node interaction. This energy-saving is a result of cross-layer interaction, in the sense that the medium access control (MAC) and routing functions are partially executed in the physical (PHY) layer. Our proposed method is called OLA with a transmission threshold (OLA-T), where a node compares its received power to a threshold to decide if it should forward. We also investigate OLA with variable threshold (OLA-VT), which optimizes the thresholds as a function of level. OLA-T and OLA-VT are compared with OLA broadcasting without a transmission threshold, each in their minimum energy configuration, using an analytical method under the orthogonal and continuum assumptions. The trade-off between the number of OLA levels (or hops) required to achieve successful network broadcast and transmission energy saved is investigated. The results based on the analytical assumptions are confirmed with Monte Carlo simulations.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권6A호
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• pp.601-608
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• 2011

기존에 연구된 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 다중 홉 전송망의 부반송파 페어링 방법들은 단순히 채널의 신호대잡음비(SNR)만을 고려한 것이므로, 2차 시스템의 사용으로 인해 1차 사용자에게 미치는 간섭량을 고려해야 하는 무선 인지 환경에는 적합하지 않다. 따라서, 본 논문은 OFDMA 기반의 다중 홉 무선 인지 시스템에서 1차 사용자에게 미치는 간섭을 제거하기 위해 전력제어를 수행할 경우, 감소된 수율을 향상시키기 위한 효과적인 부반송파 할당 방법에 관해 연구를 수행하였다. 간섭 채널 이득만을 고려한 IT(Interference channel gain) 방법과 채널 이득과 간섭 채널 이득의 비를 고려한 CI(Channel SNR over interference channel gain) 방법, 2가지의 부반송파 페어링 방법을 제안했으며, 모의실험을 통해 기존 방법과 성능비교를 수행하였다. 무선 인지 시스템에서 간섭 임계치를 만족시키기 위해 전력 제어가 필요한 경우에는 제안한 CI 방법이 성능이 가장 우수했으며, 기존 방법보다 최대 약 10% 이상의 수율 향상을 거두는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3A호
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• pp.287-295
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• 2010

무선 센서 네트워크에서, 위치정보 없이 이동 싱크를 지원하는 연구들은 노드로 클러스터를 이루고 이들의 연결을 통해서 싱크로 데이터를 전달하는 가상의 인프라구조를 형성한다. 소스 노드가 위치한 클러스터와 싱크가 위치한 클러스터 간에는 이 구조를 통해서 연결되지만, 모든 클러스터 헤드와의 연결을 만들기 위해 플러딩을 하기 때문에 높은 라우팅 비용을 야기한다. 비록 다계층의 클러스터를 통해서 클러스터의 수를 줄일 수는 있지만, 싱크와 소스가 가깝더라도 다른 최상위 클러스터에 속한다면, 데이터는 우회될 수밖에 없다. 그래서 우리는 데이터 우회를 해결하고 클러스터의 수를 줄일 수 있는 멀티 홉 클러스터 기반의 프로토콜을 제안한다. 싱크의 위치 정보서비스와 싱크로의 데이터의 전달을 위해 랑데부 클러스터 헤드를 선정하지만, 소스와 싱크가 속한 클러스터 간의홉 수를 이용해서 효과적으로 데이터의 우회를 줄인다. 시뮬레이션은 기존 방안보다 효과적으로 데이터가 전달되는 것을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.109-113
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• 2011

지능형 객차 시스템에서 고속의 멀티미디어 데이터를 무선으로 주고받기 위해 UWB 방식의 WiMedia D-MAC을 고려할 수 있다. 그러나 현재 WiMedia에서는 2홉 이상의 통신 방법이 제공되지 않고 있어 UWB의 통신 제한 거리인 10미터를 넘어서는 경우 데이터를 주고받을 수 없다. 본 논문에서는 WiMedia를 기반으로 멀티홉 라우팅이 가능하도록 하기 위한 첫 번째 단계로 중계 디바이스를 선정하기 위한 알고리즘을 개발하였다. 중계 디바이스의 선정을 위해서 이웃 디바이스에 대한 정보를 비콘 프레임을 통해 얻도록 하였으며, 간단한 연산을 통해 일반 디바이스와 중계 디바이스를 결정하도록 하였다. 그리고 두 번째 단계로 모든 디바이스는 중계 디바이스를 통해 2홉까지의 라우팅 테이블을 만들 수 있고 일정 시간이 지나면 망상의 모든 디바이스를 위한 라우팅 테이블을 완성시킬 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1035-1044
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• 1998

본 논문에서는 수동 성형 결합기(Passive Star coupler)를 이용한 단일흡 방식의 파장 분할 다중화 네트워크에서 다중 채널 접근 방안과 이에 따른 망 구조가 연구된다. 제안되는 방안에서는 단일흡 방식의 파장 분할 다중화 네트워크에서 핵심이되는 자둥 사용자의 다중 채널 접근을 위해 집중형 스케쥴링 노드(Central Scheduling Node, CSN)를 두었다. 제안되는 방법은 망 내의 모든 노드에서 분산적인 스케쥴링 알고리듬을 수행하는 기존의 다중 채널 접근 방안에서 제기될 수 있는 제어 오버헤드를 줄일 수 있으며 채널 충돌, 목적지 충돌과 같은 충돌이 발생하지 않는 스케쥴링 노드는 간단한 구조를 가지며 여기서 수행되는 스케쥴링 알고리듬 역시 간단하기 때문에 구현상에 장점을 가진다. 그리고 집중형 노드는 데이터 패킷이 아닌 제어 패킷만을 처리하기 때문에 버퍼 요구량 또한 작다. 제안된 네트워크 구조와 다중 접근 방안은 다중큐 다중서버(Multi-Queue Multi-Server)모델로 성능이 분석되며 아울러 시뮬레이션을 통해 성능이 평가된다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.796-805
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• 2016

In many wireless sensor network (WSN) applications, the information transmitted by an individual entity or node is of limited use without the knowledge of its location. Research in node localization is mostly geared towards multi-hop range-free localization algorithms to achieve accuracy by minimizing localization errors between the node's actual and estimated position. The existing localization algorithms are focused on improving localization accuracy without considering efficiency in terms of energy costs and algorithm convergence time. In this work, we show that our proposed localization scheme, called DV-maxHop, can achieve good accuracy and efficiency. We formulate the multi-objective optimization functions to minimize localization errors as well as the number of transmission during localization phase. We evaluate the performance of our scheme using extensive simulation on several anisotropic and isotropic topologies. Our scheme can achieve dual objective of accuracy and efficiency for various scenarios. Furthermore, the recently proposed algorithms require random uniform distribution of anchors. We also utilized our proposed scheme to compare and study some practical anchor distribution schemes.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권2호
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• pp.137-147
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• 2008

This paper proposes a novel approach to interference avoidance via inter-cell relaying in cellular OFDMA-TDD (orthogonal frequency division multiple access - time division duplex) systems. The proposed scheme, termed asymmetry balancing, is targeted towards next-generation cellular wireless systems which are envisaged to have ad hoc and multi-hop capabilities. Asymmetry balancing resolves the detrimental base station (BS)-to-BS interference problem inherent to TDD networks by synchronizing the TDD switching points (SPs) across cells. In order to maintain the flexibility of TDD in serving the asymmetry demands of individual cells, inter-cell relaying is employed. Mobile stations (MSs) in a cell which has a shortage of uplink (UL) resources and spare downlink (DL) resources use free DL resources to off-load UL traffic to cooperating MSs in a neighboring cell using ad hoc communication. In an analogous fashion DL traffic can be balanced. The purpose of this paper is to introduce the asymmetry balancing concept by considering a seven-cell cluster and a single overloaded cell in the center. A mathematical model is developed to quantify the envisaged gains in using asymmetry balancing and is verified via Monte Carlo simulations. It is demonstrated that asymmetry balancing offers great flexibility in UL-DL resource allocation. In addition, results show that a spectral efficiency improvement of more than 100% can be obtained with respect to a case where the TDD SPs are adapted to the cell-specific demands.