• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제12권2호
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• pp.135-141
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• 2012

In this paper, we propose a novel cooperative routing protocol (NCRP) for wireless networks. The proposed protocol uses cooperative transmission to improve end-to-end outage probability. The broadcast nature ensures that the destination can receive a packet from the source or from the relays and if it cannot correctly decode the packet, the successful relays will start a retransmission. The NCRP protocol can skip some transmissions from the intermediate relays, thereby reducing the total power consumption. Theoretical results are derived and verified by simulation results.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권5호
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• pp.806-817
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• 2016

Opportunistic routing (OR) has been proposed as a viable approach to improve the performance of wireless multihop networks with lossy links. However, the exponential growth of the bandwidth-sensitive mobile traffic (e.g., mobile video streaming and online gaming) poses a great challenge to the performance of OR in term of bandwidth guarantee. To solve this problem, a novel mechanism is proposed to opportunistically forwarding data packets and provide bandwidth guarantee for the bandwidth-sensitive traffic. The proposal exploits the broadcast characteristic of wireless transmission and reduces the negative effect of wireless lossy links. First, the expected available bandwidth (EAB) and the expected transmission cost (ETC) under OR are estimated based on the local available bandwidth, link delivery probability, forwarding candidates, and prioritization policy. Then, the policies for determining and prioritizing the forwarding candidates is devised by considering the bandwidth and transmission cost. Finally, bandwidth-aware routing algorithm is proposed to opportunistically delivery data packets; meanwhile, admission control is applied to admit or reject traffic flows for bandwidth guarantee. Extensive simulation results show that our proposal consistently outperforms other existing opportunistic routing schemes in providing performance guarantee.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.237-239
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• 2011

본 논문에서는 클러스터 기반 다중 홉 무선 네트워크에서 중계기 협력 ARQ 를 이용한 기회적 중계 기법을 제안한다. 클러스터 간 통신 시 성능을 열악하게 만들 수 있는 채널 페이딩 효과를 줄이기 위하여 각 클러스터 간 통신에 중계기를 이용한 협력 통신을 적용한다. 또한 다중 홉 통신에서는 중간 홉에서 오류가 발생할 경우 전송 도중 정보를 잃게 되는 전송 실패의 가능성이 존재한다. 따라서 전송 실패의 가능성을 줄이기 위하여 중계기로부터 재전송을 받을 수 있는 중계기 협력 ARQ 기법을 적용한다. 본 논문에서는 제안한 기법에 대한 전송 실패 확률을 분석한다. 그리고 모의 실험에서는 제안한 기법이 ARQ 를 사용하지 않은 기법과 성능 비교하여 신뢰도 측면에서 더 좋은 성능을 보임을 확인한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 추계학술대회
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• pp.176-179
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• 2011

본 논문은 IEEE 802.11기반 무선 멀티홉 환경에서 은닉 노드가 존재할 때 전체 시스템의 효율 저하를 최소화 하면서도 평균 시간 지연 요구를 만족할 수 있는 경쟁 윈도우 제어 알고리즘을 제안한다. 이에 적용되는 최소 경쟁 윈도우 기준값을 주어진 topology에 따라 도출하고 각 트래픽 플로어의 QoS 요구조건 만족과 은닉노드가 존재할 경우에 성능개선을 위한 경쟁 윈도우 제어 패턴을 조절한다. 제안하는 경쟁 윈도우 제어 기법을 ns-2 시뮬레이션을 통해 검증하고, 모든 QoS 요구를 수용하면서 전체 성능 개선을 보이는 결과를 구하였다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제7권4호
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• pp.231-241
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• 2013

Improvements in wireless sensor network (WSN) technology have resulted in a large number of applications. WSNs have been mainly used for monitoring applications, but they are also applicable to target tracking, health care, and monitoring with multimedia data. Nodes are generally deployed in environments where the exhausted batteries of sensor nodes are difficult to charge or replace. The primary goal of communication protocols in WSNs is to maximize energy efficiency in order to prolong network lifetime. In this paper, various medium access control (MAC) protocols for synchronous/asynchronous and single/multi-channel WSNs are investigated. Single-channel MAC protocols are categorized into synchronous and asynchronous approaches, and the advantages and disadvantages of each protocol are presented. The different features required in multi-channel WSNs compared to single-channel WSNs are also investigated, and surveys on multi-channel MAC protocols proposed for WSNs are provided. Then, existing broadcast schemes in such MAC protocols and efficient multi-hop broadcast protocols proposed for WSNs are provided. The limitations and challenges in many communication protocols according to this survey are pointed out, which will help future researches on the design of communication protocols for WSNs.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.427-434
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• 2014

차량 통신 환경의 멀티 홉 라우팅은 차량의 이동성, 도로 특성, 차량 분포에 따라 네트워크 토폴로지 및 라우팅 경로의 심한 변동 때문에 지속적으로 유지하기 어렵다. 차량 안전 서비스 유지를 위해 유럽 통신 표준(ETSI: European Telecommunication Standard Institute)을 기반으로 하여 GeoNetworking을 구현하였다. GeoNetworking은 유니캐스트와 브로드캐스트로 데이터를 전달하는 방식이 있다. 본 논문에서는 QualNet 네트워크 시뮬레이터를 이용하여 GeoNetworking에 대한 패킷 전달율과 종단 간 지연 등의 성능 지표를 비교하였다. 이전 연구[5]는 GeoUnicast의 성능만을 평가했다. 본 연구에서는 GeoBroadcast에 대한 연구도 추가적으로 수행하였고, GeoUnicast의 CBF(Contention based Forwarding)와 GeoBroadcast의 Greedy 전달 알고리즘을 비교하여 GeoNetworking에 대한 알고리즘 성능 평가를 진행하였다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권6호
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• pp.791-800
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• 2015

본 논문은 다중 홉 무선 네트워크 환경에서 브로드캐스트 전송 효율성 뿐 아니라 신뢰도도 우수한 기여도 기반 기회적 플러딩 기법을 제안한다. 브로드캐스트 트리를 전송 결과와 관련 없이 미리 결정하면, 무선 네트워크의 내재적 불안정성으로 지정된 릴레이 노드가 패킷을 수신하지 못할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 기여도 기반 기회적 플러딩 기법은 릴레이 노드를 전송 결과를 기반으로 선택하는 기회적 전송의 개념을 사용하여 신뢰도를 제고하였다. 또한 전체 네트워크에 대한 단말 기여도에 따라 릴레이 우선 순위를 조정하여 불필요한 릴레이를 제거하고 전송 효율을 높였다. NS-3 시뮬레이터를 활용하여 제안 기법을 블라인드 플러딩, 그리고 도미넌트 프루닝과 비교하였다. 성능 분석 결과 제안 프로토콜은 블라인드 플러딩에 비해 릴레이 횟수에 기초한 효율 관점에서 35%, 도미넌트 프루닝에 비해 수신 노드 수에 기초한 신뢰도 관점에서 20~70% 수준의 성능 향상을 얻었다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권5호
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• pp.18-24
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• 2013

네트워크 코딩은 브로드캐스트와 오버히어링 특성을 통해 네트워크의 처리율 향상을 가져오는 기법으로 널리 연구되고 있다. 본 논문에서는 인트라세션 네트워크 코딩 방법을 사용하여 멀티채널, 멀티라디오, 멀티세션으로 구성된 무선 멀티홉 네트워크 환경의 네트워크 유틸리티 향상을 위한 네트워크 유틸리티 최대화 문제를 모델링한다. 그리고 주어진 환경에서의 유틸리티 최대화 문제의 해를 구하기 위해 혼잡 제어 알고리즘, 분산 레이트 제어 알고리즘 그리고 휴리스틱 자원 할당 알고리즘을 제안한다. MATLAB을 사용하여 제안한 알고리즘에 대한 성능 평가를 하였으며 멀티채널, 멀티라디오, 멀티세션의 변화에 따른 네트워크 유틸리티를 구하였다. 그 결과, 제안한 세 가지 알고리즘을 통해 무선 멀티홉 네트워크에서 처리율 향상이 이루어짐을 알 수 있으며 본 논문에서 제안한 알고리즘을 통해 네트워크 처리율 최적화 문제에 대한 솔루션을 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.725-728
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• 2011

멀티홉 네트워크에서 플러딩(Flooding) 기법은 토폴로지 내의 모든 노드에게 패킷을 전달하는 것이다. 대표적인 플러딩 기법인 Blind 플러딩은 패킷을 받은 모든 노드가 플러딩을 하기 때문에, 무선 네트워크의 전체적인 성능이 감소한다. 기존 연구에서는 성능 향상을 위해 중복 수신되는 패킷을 줄이는 데에만 초점이 맞춰져 있다. 하지만 실제 무선 네트워크 환경에서는 간섭에 따른 패킷 손실이 발생하고, 플러딩은 Broadcast 로 전송하기 때문에 재전송하여 손실 패킷을 복구할 수 없다. 본 논문에서는 Blind, Self-Pruning, Dominant-pruning 플러딩 기법에 재전송이 필요 없는 오류정정 기법(FEC)를 적용하여, 추가적인 잉여 데이터에 따른 전체 전송 패킷의 수와 플러딩 기법의 신뢰성을 분석 하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권9호
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• pp.60-68
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• 2006

미리 설정된 연계성이 없는 차량들 사이에 무선통신을 이용하여 긴급정지, 차량사고, 장애물 출현 등의 차량안전과 관련이 있는 정보를 주고받을 수 있는 지능적 차량안전 시스템을 구성될 수 있다 대부분의 차량안전 통신 응용 시스템에서 차량안전 메시지는 브로드캐스트의 형태로 전파된다. 이러한 브로드캐스트 형 전파방법은 다중 홉 전송과 패킷 충돌 문제로 그 성능과 효율성 측면에서 많은 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 교통사고 예방을 위한 차량안전메시지를 다중 홉 거리까지 효과적으로 전송하기 위해 우선순위 방식의 중계노드 선택방법을 제안하고 있다. 무선 전송반경에 포함된 여러 노드들 중에서 적정한 거리에 위치한 하나의 노드만 중계에 참여하도록 한다 따라서 중복 패킷의 수를 줄여 패킷 오버헤드를 낮추고 부가적으로 네트워크 성능의 향상도 얻고 있다. 제안된 방법의 성능은 네트워크 시뮬레이션을 통하여 여타의 방법에 비해 우수한 것으로 판명되었다.