• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권1호
• /
• pp.187-199
• /
• 2016

In this paper, we consider secure communications in multi-hop relaying systems, where multiple decode-and-forward (DF) relays are located at each individual hop and perform cooperative beamforming to improve physical layer security. In order to determine the cooperative relay beamformer at each hop, we propose an iterative beamformer update scheme using semidefinite relaxation and bisection techniques. Numerical results are presented to verify the secrecy rate performance of the proposed scheme.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권11호
• /
• pp.21-27
• /
• 2013

본 논문에서는 반이중 다중 홉 네트워크에서 스펙트럼 효율성 성능을 향상시킬 수 있는 적응 변조 기반의 증분형 홉 선택 기법을 제안하고 성능을 분석한다. 제안 하는 기법은 다중 홉 네트워크에서 동작하므로 넓은 네트워크 커버리지를 보장하면서도 반이중 방식에 따른 추가 시간 슬롯 사용의 빈도를 낮추어서 스펙트럼 효율성 손실을 막아준다. 우리는 본 논문에서는 제안하는 기법의 평균 스펙트럼 효율성 성능을 나카가미-m 채널에서 분석하였다. 모의실험 결과는 제안하는 기법의 우수성과 분석 된 성능의 정확함을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제32권6B호
• /
• pp.350-357
• /
• 2007

IEEE 802.15.3 High-rate WPAN(Wireless Personal Area Network)은 무선으로 약 l0m이내의 근거리 디바이스들을 연결하여 고속 통신을 지원하기 위해 개발되었다. 피코넷(piconet)은 하나의 PNC (Piconet Coordinator)와 하나 이상의 디바이스(device)로 구성된다. 부모 피코넷(parent piconet)에 합류(association)한 디바이스는 PNC가 되어 자식 피코넷(child piconet)을 형성할 수 있다. 부모 피코넷과 자식 피코넷들로 구성된 메쉬(mesh) 네트워크에서는 멀티-홉(multi-hop) 통신이 가능하게 된다. 본 논문에서 메쉬 네트워크의 최대 레벨과 가용 슈퍼프레임 크기를 분석하고, 멀티-홉 전송을 위한 디바이스 탐색시간을 랜덤 메쉬 네트워크 환경에서 분석한다. 일정한 영역에서 디바이스 수가 증가함에 따라 형성되는 메쉬 네트워크의 레벨은 최대 약 1.9까지 가능하며, 가용 슈퍼프레임 크기는 약 52ms이고, 디바이스 탐색시간은 약 155ms 소요됨을 확인할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제15권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2013

Multi-hop cellular networks (MCNs), which reduce the transmit power, mitigate the inter-cell interference, and improve the system performance, have been widely studied nowadays. The relay selection scheme is a key technique that achieves these advantages, and inappropriate relay selection causes frequent relay switchings, which deteriorates the overall performance. In this study, we analyze the conditions for relay switching in MCNs and obtain the expressions for the relay switching rate and relay activation time. Two mobile-based relay selection schemes are proposed on the basis of this analysis. These schemes select the relay node with the longest relay activation time and minimal relay switching rate through mobility prediction of the mobile node requiring relay and available relay nodes. We compare the system performances via simulation and analyze the impact of various parameters on the system performance. The results show that the two proposed schemes can obtain a lower relay switching rate and longer relay activation time when there is no reduction in the system throughput as compared with the existing schemes.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제19권5호
• /
• pp.910-917
• /
• 2016

Sensors have limited resources in sensor networks, so efficient use of energy is important. Representative clustering methods, LEACH, LEACHC, TEEN generally use direct transmission methods from cluster headers to the sink node to pass collected data. However, the communication distance of the sensor nodes at low cost and at low power is not long, it requires a data transfer through the multi-hop to transmit data to the sink node. In the existing cluster-based sensor network studies, cluster process and route selection process are performed separately in order to configure the routing path to the sink node. In this paper, in order to use the energy of the sensor nodes that have limited resources efficiently, a cluster-based multi-hop routing protocol which merges the clustering process and routing process is proposed. And the proposed method complements the problem of uneven cluster creation that may occur in probabilistic cluster methods and increases the energy efficiency of whole sensor nodes.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제13권1호
• /
• pp.7-14
• /
• 2015

In a multi-hop wireless network, connectivity is determined by the link that is established by the receiving signal strength computed by subtracting the path loss from the transmission power. Two path loss models are commonly used in research, namely two-ray ground and shadow fading, which determine the receiving signal strength and affect the link quality. Link quality is one of the key factors that affect network performance. In general, network performance improves with better link quality in a wireless network. In this study, we measure the network connectivity and performance in a shadow fading path loss model, and our observation shows that both are severely degraded in this path loss model. To improve network performance, we propose power control schemes utilizing link quality to identify the set of nodes required to adjust the transmission power in order to improve the network throughput in both homogeneous and heterogeneous multi-hop wireless networks. Numerical studies to evaluate the proposed schemes are presented and compared.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제9권5호
• /
• pp.1642-1661
• /
• 2015

Wireless mesh networks are a special type of broadcast networks which cover the qualifications of both ad-hoc as well as infrastructure mode networks. These networks offer connectivity to the last mile through hop to hop communication and by comparatively reducing the cost of infrastructure in terms of wire and hardware. Channel assignment has always been the focused area for such networks specifically when using non-overlapping channels and sharing radio frequency spectrum while using multiple radios. It has always been a challenge for mesh network on impartial utilization of the resources (channels), with the increase in users. The rational utilization of multiple channels and multiple radios, not only increases the overall throughput, capacity and scalability, but also creates significant complexities for channel assignment methods. For a better understanding of research challenges, this paper discusses heuristic methods, measurements and channel utilization applications and also examines various researches that yield to overcome this problem. Finally, we highlight prospective directions of research.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.909-914
• /
• 2015

In wireless sensor networks, sensor nodes have a short transmission range and data is transferred from source to destination node using the multi-hop transmission. Sensor nodes are powered by battery and the link qualities are different, and the routing protocol in the wireless sensor network is one of the important technical issues. Multipath routing was proposed to reduce the data congestion and increase data throughput. In the multipath routing, however, each path can be interfered by the other path, and it can aggravate network performance. In this paper, we propose the multipath routing scheme for multi-rate wireless sensor networks. The multipath routing selects transmission paths to minimize transmission delay and path interference.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39B권11호
• /
• pp.763-770
• /
• 2014

무선 센서 네트워크를 위한 전통적인 계층기반 라우팅 프로토콜인 LEACH 방법은 센서 노드들의 에너지 소비가 싱크 노드까지의 거리에 비례하여 증가하기에 불균일한 에너지 소비패턴을 보인다. 센서 필드가 큰 경우 이를 해결하기 위하여 멀티 홉 라우팅에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 기존의 연구에서는 클러스터 헤드로부터 단순히 가장 가까운 노드를 중계 노드로 선택하여 멀티 홉 경로를 구성하는데 반하여, 본 논문에서 제안하는 LEACH-CHT 방법은 최종 목적지인 싱크 노드까지의 전체 전송 에너지를 최소화 하는 경로를 선택한다. 본 논문의 방법은 클러스터 헤드가 매 홉에서 싱크 노드까지의 최소 비용 경로를 선택함으로써 추가적인 에너지 소비 없이 클러스터 헤드 자신보다 싱크 노드에서 멀리 위치한 노드들이 중간 경로 상에서 제외 되도록 하며 라우팅 상의 looping 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안하는 방법이 노드들의 에너지 소모를 보다 균일하게 함으로써 LEACH보다 센서 노드의 평균 수명을 36% 더 연장하였고 참고한 기존의 멀티 홉 프로토콜들보다 12% ~ 36% 더 연장함으로써 성능이 더 뛰어나다는 것을 보였다.

• 대한전자공학회논문지TC
• /
• 제46권9호
• /
• pp.8-15
• /
• 2009

전통적인 한 홉 (Single-hop) 쎌루라 네트워크가 지난 몇 년 동안 통신망의 기능을 잘 제공해 왔으나, 높은 전송 파워가 4세대 시스템의 높은 데이터 전송율 그리고 멀티미디아 써비스에서는 요구 되어 이 네트워크가 더 이상 경제성을 갖기는 어려워진다. 반면에 멀티홉 (Mdlti-hop) 쎌루라 네트워크는 기존은 셀루라 네크워크의 인프라에 애드 혹 네트워크를 동반하여, 전송 파워의 큰 감소를 가져와 총 전송 파워 절약이 가능해진다. 이러한 성능 향상과 4G 써비스들을 가능하게 하기 위하여, 효과적인 라우팅 프로토콜이 멀티 홉 쎌루라 네트워크 (MCN)를 위하여 필요하다. 이 논문에서 우리는 기지국 (base station)의 방향성 정보를 이용한 반응형 (reactive) 라우팅 디스커버리 프로토콜을 제시한다. 우리의 분석과 실험은 제안된 프로토콜이 플러딩 (flooding) 오버해드를 줄이는 것을 보인다. 또한, 다양한 4G 서비스를 한 모발터미널이 기지국에 요구하게 되므로, 이에 관한 이슈들을 MCN 상황에서 논의하고 제안된 프로토콜의 응용을 제시한다.