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

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

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
• /
• pp.102-105
• /
• 2014

일반적으로 무선 센서네트워크에서 각 센서 노드들에서 생성된 데이터는 목적지 노드 즉, 싱크(sink) 노드로 전송되어진다. 본 논문에서는 이처럼 데이터 전송이 몰리게 되는 sink 노드 근처에서 노드들 사이에 전송된 데이터 패킷의 충돌을 줄임으로 에너지 효율과 지연의 성능을 향상시킬 수 있는 TDMA 기반의 MAC 프로토콜을 제안한다. 전송할 데이터를 가지는 노드들은 먼저 싱크 노드에게 자신이 전송할 데이터의 양을 포함하는 RTS 패킷을 전송한다. 이 RTS 패킷을 받은 싱크 노드는 각 노드들에게 전송할 수 있는 전송 스케줄을 노드들에게 보내고, 이 스케줄을 받은 각 노드들은 전송 스케줄에 맞추어 자신들에게 할당된 슬롯에 데이터 패킷을 전송함으로 충돌 없이 bursty데이터를 전송한다. 이 방법을 통하여 각 노드들은 동시에 멀티 슬롯을 할당 받아 여러 패킷을 전송할 수 있다. 따라서 버스티한 트래픽 전송에서 지연(Delay)을 줄이는 동시에 충돌을 없애 데이터 전송 효율을 높일 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제14권4호
• /
• pp.1419-1436
• /
• 2020

For an energy harvesting sensor network, when the network lifetime is not the only primary goal, maximizing the network performance under environmental energy harvesting becomes a more critical issue. However, clustering protocols that aim at providing maximum information throughput have not been thoroughly explored in Energy Harvesting Wireless Sensor Networks (EH-WSNs). In this paper, clustering protocols are studied for maximizing the data transmission in the whole network. Based on a long short-term memory (LSTM) energy predictor and node energy consumption and supplement models, an uneven clustering protocol is proposed where the cluster head selection and cluster size control are thoroughly designed for this purpose. Simulations and results verify that the proposed scheme can outperform some classic schemes by having more data packets received by the cluster heads (CHs) and the base station (BS) under these energy constraints. The outcomes of this paper also provide some insights for choosing clustering routing protocols in EH-WSNs, by exploiting the factors such as uneven clustering size, number of clusters, multiple CHs, multihop routing strategy, and energy supplementing period.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권5호
• /
• pp.18-24
• /
• 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.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.303-310
• /
• 2014

n개의 무선 노드가 랜덤하게 위치한 초 광 대역 애드 혹 네트워크에서의 개선된 용량 스케일링 법칙을 보인다. 먼저, 수정된 계층적 협력 기술이 사용되는 경우를 고려한다. 단위 면적의 밀집 네트워크에서, 유도한 용량 스케일링은 전력 제한된 성격 때문에 특정 동작 영역에서 경로손실 지수 ${\alpha}$에 의존함을 보인다. 또한, 계층적 협력 기술은 2 < ${\alpha}$ < 3에서 우월하지만 ${\alpha}{\geq}3$에 대해서는 다중 홉 라우팅을 사용하는 것이 더 높은 용량을 취득함이 밝혀진다. 둘째로, m개의 기지국이 초 광 대역 네트워크에 균일하게 분포한 경우, 인프라 구조의 영향 및 이득을 분석한다. 이때, 모든 동작 영역에 대해 전력 제한된 성격 때문에, 유도한 용량 스케일링은 ${\alpha}$에 의존한다. 게다가, 변수 m이 특정 레벨 이상일 때 전체 용량이 m과 함께 선형적으로 스케일함을 보인다. 그러므로 계층적 협력 또는 인프라 구조의 사용은 특정 조건에서 초 광 대역 네트워크의 용량을 개선하는데 도움이 된다.

• ETRI Journal
• /
• 제35권2호
• /
• pp.234-244
• /
• 2013

Internet protocol television (IPTV) service depends on the network quality of service (QoS) and bandwidth of the broadband service provider. IEEE 802.16j mobile multihop relay Worldwide Interoperability for Microwave Access networks have the opportunity to offer high bandwidth capacity by introducing relay stations. However, to actually satisfy QoS requirements for offering IPTV services (HDTV, SDTV, Web TV, and mobile TV) for heterogeneous users' requests, providers must use a video server for each IPTV service type, which increases the network load, especially bandwidth consumption and forwarding time. In this paper, we present a solution for forwarding IPTV video streaming to diverse subscribers via an 802.16j broadband wireless access network. In particular, we propose a new multicast tree construction and aggregation mechanism based on the unique property of prime numbers. Performance evaluation results show that the proposed scheme reduces both bandwidth consumption and forwarding time.

• 산업융합연구
• /
• 제18권2호
• /
• pp.69-75
• /
• 2020

산업용 IoT는 비용 효율적이고 넓은 커버리지를 제공하는 무선 메쉬 네트워크에 관심이 많았다. 하지만, 무선 메쉬 네트워크는 멀티홉 환경의 심각한 성능 절하를 겪는다. 이를 극복하기 위해 메쉬 라우터에 캐시를 장착하는 연구가 많았으나 캐시 파워 소모 모델 연구는 적었다. 최근 캐시 파워 효율 기반 모델은 캐시까지 콘텐츠 전달 파워를 모두 측정했기 때문에 무선 메쉬 네트워크에서 쓰기에 부적절합니다. 본 논문은 CPU의 동작속도가 캐시 크기에 비례한다는 사실을 이용하여 캐시 적중률 기반 파워 소모 모델을 제안하고, 기존 캐시 파워 효율 기반 소모 모델과 비교하여 정확하게 측정되었다. 제안된 캐시 적중률 기반 파워 소모 모델은 산업용 IoT에서 무선 메쉬 네트워크를 구성할 시 에너지 효율적인 캐시 운용을 위한 참조 모델로 활용되길 기대합니다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제10권2호
• /
• pp.574-592
• /
• 2016

Range-free localization algorithm computes a normal node's position by estimating the distance to anchors which know their actual position. In recent years, reliable anchor selection research has been gained a lot of attention because this approach improves localization accuracy by selecting the only subset of anchors called reliable anchor. The distance estimation accuracy and the geometric shape formed by anchors are the two important factors which need to be considered when selecting the reliable anchors. In this paper, we study the relationship between a relative position of three anchors and localization error. From this study, under ideal condition, which is with zero localization error, we find two conditions for anchor selection, thereby proposing a novel anchor selection algorithm that selects three anchors matched most closely to the two conditions, and the validities of the conditions are proved using two theorems. By further employing the conditions, we finally propose a novel range-free localization algorithm. Simulation results show that the proposed algorithm shows considerably improved performance as compared to other existing works.

• 한국멀티미디어학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.28-40
• /
• 2008

Vehicular ad hoc networks (VANETs) are a practical application class of wireless ad hoc networks, which consist of moving vehicles equipped with radio communication capabilities that collaborate to form a temporary network. This paper addresses issues and protocols of multihop routing in such emerging networks in the context of safety and infotainment applications. Due to the highly dynamic mobility of vehicles, frequent link breakage and short connection time are inevitable and, thus, the routing is a challenging task and interest for many researchers and industrial community. The frequent and dynamic change of topology makes the topology-based routing unreliable but the position-based routing more effective. The position-based routing consists of the location service which maps a node id to a geo-graphical position and the forwarding scheme which selects the next hop based on geo-graphical information of the node, its neighbors and the destination. The routing techniques are further categorized into geographical forwarding, trajectory forwarding and opportunistic forwarding based on the forwarding scheme. In this paper, we first present the distinguished properties of VANETs and the challenges and intractable issues posed in designing the routing protocols, followed by the comprehensive survey of existing routing protocols. Then, the different routing protocols designed for VANETs are compared in terms of characteristics, performance and application domains.