• Title/Summary/Keyword: Network Routing Protocol

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An Energy-Efficient Routing Protocol for Data Collection in Wireless Sensor Network (WSN 환경에서 데이터 수집을 위한 에너지 효율적인 전송경로 설정 프로토콜)

  • Kim, Bo-Seung;Jung, Ki-Won;Shin, Yong-Tae;Son, Young-Soo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.36 no.2A
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    • pp.160-171
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    • 2011
  • The one of the core technologies for ubiquitous computing is WSN. WSN detects the information from the environment around them based on the information perceived from the human and all things and manages the information by connecting to the network in realtime. In this environment, the existing research provides the mechanism that most of sensor nodes in the target area can set the transmission path using RGF. However, unrelated to the target area will be responsible for the energy consumption of nodes that are the problem. In this paper, we propose EEDCP protocol. It is designed to collect data from the specific region on sinks in WSN. EEDCP is the protocol that sets the transmission path for collection data inside the target area in WSN. And this paper is shown that the proposed scheme is more efficient in the energy efficiency and the occurrence rate of isolated nodes by comparison with the previous studies through simulation.

Energy-Efficient Clustering Scheme using Candidates Nodes of Cluster Head (클러스터헤더 후보노드를 이용한 에너지 효율적인 클러스터링 방법)

  • Cho, Young-Bok;Kim, Kwang-Deuk;You, Mi-Kyeong;Lee, Sang-Ho
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.16 no.3
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    • pp.121-129
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    • 2011
  • One of the major challenges of minimum energy consumption for wireless sensor networks(WSN) environment. LEACH protocol is hierarchical routing protocol that obtains energy efficiency by using clustering. However, LEACH protocol in each round, because the new cluster configuration, cluster configuration, whenever the energy consumed shorten the life of the network. Therefore in this paper, the cluster is formed in WSN environment in early stage and the problems with energy waste have been solved by selecting C-node. In the initial round of proposed model uses 26 percent more than traditional LEACH energy consumption. However, as the round is ongoing, it has been proved by the network simulation tool that the waste of energy could be diminished up to 35%.

Air Path Establishment Based on Multi-Criteria Decision Making Method in Tactical Ad Hoc Networks (전술 애드혹 네트워크에서 다속성 의사결정 방법 기반 공중 경로 생성 방안)

  • Kim, Beom-Su;Roh, BongSoo;Kim, Ki-Il
    • IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
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    • v.15 no.1
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    • pp.25-33
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    • 2020
  • Multipath routing protocols with unmanned aerial vehicles have been proposed to improve reliability in tactical ad hoc networks. Most of existing studies tend to establish the paths with multiple metrics. However, these approaches suffer from link loss and congestion problems according to the network condition because they apply same metric for both ground and air path or employ the simple weight value to combine multiple metrics. To overcome this limitation, in this study, we propose new routing metrics for path over unmanned aerial vehicles and use the multi-criteria decision making (MCDM) method to determine the weight factors between multiple metrics. For the case studies, we extend the ad-hoc on-demand distance vector protocol and propose a strategy for modifying the route discovery and route recovery procedure. The simulation results show that the proposed mechanism is able to achieve high end-to-end reliability and low end-to-end delay in tactical ad hoc networks.

A Design and Implementation of MPLS Based Wireless Mesh Network (MPLS기반 메쉬 네트워크 설계 및 구현)

  • Kim, Young-Han;Kim, Jeong-Myun
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.10 no.2
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    • pp.103-111
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    • 2011
  • Recently, wireless mesh networks are used in various application areas. However, wireless mesh networks have limited bandwidth by the wireless transmission property, and have severe throughput degradation in multi-hop transmission in single channel wireless mesh networks. To solve this problem and support QoS, a lot of routing protocols have been proposed in mesh networks. In this paper, we propose a wireless mesh networks architecture with MPLS for QoS service. The path and traffic management from the application could be independent from QoS routing protocols by using the MPLS in wirelss mesh networks. In this paper, we design a MPLS-based mesh router with IEEE 802.11e for traffic differentiation and investigate the operation by implementation and test.

AODV-Based Energy Efficient Routing Protocol in Wireless Mobile Ad Hoc Network (무선 모바일 애드 혹 네트워크에서 AODV기반 에너지 효율 라우팅 프로토콜)

  • Yoo, Dae-Hun;Choi, Woong-Chul;Rhee, Seung-Hyong;Chung, Kwang-Sue
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10d
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    • pp.561-565
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    • 2006
  • 무선 모바일 애드 혹 네트워크에서 에너지 효율을 위한 많은 라우팅 알고리즘이 연구되어 왔다. 이러한 제안된 다른 알고리즘들을 살펴보면, 에너지 효율 뿐 만 아니라 성능의 향상을 위한 노력도 기울여 왔다. 일반적으로 목적지 노드가 전송받은 RREQ의 메트릭을 통하여 에너지 효율적인 경로를 선택 하게 되는데, 이것은 결국 데이터 전송 지연이 발생하게 된다. 그리고 경로가 설정된 이후에 경로를 유지하는데 있어서, 노드의 이동이나 배터리의 소진으로 링크가 끊기게 되면 경로를 다시 찾는 과정에서 제어 패킷을 다시 플러딩 하기 때문에 여러 노드의 에너지 소비를 초래하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 기존의 AODV(On-Demand Distance Vector Routing) 프로토콜을 기반으로 다음과 같은 방법을 제안한다. 먼저 RREQ를 받은 노드가 남은 배터리의 양을 고려하여 전송의 여부를 결정하는 방법을 제안하고, 경로를 유지하는데 있어서 전송의 세기를 통해 노드의 이동성을 인지하고 링크가 끊기기 전에 다른 노드로 경로를 대체함으로써 경로 재설정을 통한 에너지 소비를 줄이는 방안을 제안한다.

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Fuzzy Logic based Propagation Limiting Method for message routing in Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 메시지 라우팅을 위한 퍼지로직 기반의 전달 영역 제한 기법)

  • Chi, Sang-Hoon;Cho, Tae-Ho
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.8-12
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    • 2005
  • 최근 마이크로 센서와 무선 통신 기술의 진보는 센서 네트워크의 발전을 가능하게 하였다. 이와 같은 사실은 무선 센서 네트워크를 위한 수많은 라우팅 프로토콜의 개발로 이어졌으며, 다양한 구조의 알고리즘들이 제안되었다. 특히, 디렉티드 디퓨젼(Directed Diffusion; DD)은 데이터 중심 기반의 라우팅 알고리즘으로 속성 칼 쌍을 이용하여 통신하는 센서 네트워크의 한 패러다임이라고 할 수 있다. 그러나 기존의 DD에서는 작업을 요청하는 질의 메시지(interest message)가 전체 센서 네트워크에 플러딩(flooding)되는데, 이러한 과정은 에너지 소비 측면에서 볼 때 매우 비효율적이라고 할 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 센서 노드의 에너지와 밀도 정보를 고려한 임계값을 이용하여 데이터의 전송 지역을 제한함으로서, 네트워크의 에너지 소비를 줄일 수 있는 새로운 메시지 전달영역 제한기법(propagation limiting method; PLM)을 제안한다. 퍼지 규칙 기반 시스템은 센서 필드에 배치된 노드들의 에너지와 밀도 정보를 입력 파라미터로 사용하여 메시지 라우팅을 위한 임계값 결정에 사용된다 본 연구에서 제안된 기법을 사용하여 센서 네트워크의 에너지 소비를 실험한 결과 기존에 제안되었던 알고리즘들에 비해 상대적으로 높은 효율성을 나타내었으며, 전체적으로 네트워크의 수명도 연장할 수 있었다.

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End-to-End Quality of Service Constrained Routing and Admission Control for MPLS Networks

  • Oulai, Desire;Chamberland, Steven;Pierre, Samuel
    • Journal of Communications and Networks
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    • v.11 no.3
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    • pp.297-305
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    • 2009
  • Multiprotocol label switching (MPLS) networks require dynamic flow admission control to guarantee end-to-end quality of service (QoS) for each Internet protocol (IP) traffic flow. In this paper, we propose to tackle the joint routing and admission control problem for the IP traffic flows in MPLS networks without rerouting already admitted flows. We propose two mathematical programming models for this problem. The first model includes end-to-end delay constraints and the second one, end-to-end packet loss constraints. These end-to-end QoS constraints are imposed not only for the new traffic flow, but also for all already admitted flows in the network. The objective function of both models is to minimize the end-to-end delay for the new flow. Numerical results show that considering end-to-end delay (or packet loss) constraints for all flows has a small impact on the flow blocking rate. Moreover, we reduces significantly the mean end-to-end delay (or the mean packet loss rate) and the proposed approach is able to make its decision within 250 msec.

A Efficient Energy-Saving Forwarding Technique in Wireless Sensor Networks (무선센서네크워크에서 효율적인 에너지 절약 전송 기법)

  • Duc, Thang Le;Nguyen, Dang Tu;Shon, Min-Han;Choo, Hyun-Seung
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2011.04a
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    • pp.158-159
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    • 2011
  • Energy efficiency in wireless sensor networks (WSNs) is one significant factor that needs to be considered when making any designs or doing any enhancements on the communication protocol stack. In WSNs using traditional geographic routing, when a sensor node receives a data packet that needs to be transmitted to the sink, it will forward the packet to the neighbor node which is closest to the sink. The traditional geographic routing assumes that the link quality is always 100%. This may cause a bad result as per which we waste too many energy for retransmissions between the two nodes. Thus, the problem here is how to select such node as forwarder at most efficiently in the aspect of both energy consumption and the distance toward the destination. The better node we choose, the more energy we can conserve for the whole network. In this paper, we propose a next-hop forwarding selection metric, called Energy Consumption for Transmission (ECT), which can resolve the above problem in the best way.

An Enhanced Greedy Message Forwarding Protocol for High Mobile Inter-vehicular Communications (고속으로 이동하는 차량간 통신에서 향상된 탐욕 메시지 포워딩 프로토콜)

  • Jang, Hyun-Hee;Yu, Suk-Dae;Park, Jae-Bok;Cho, Gi-Hwan
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.46 no.3
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    • pp.48-58
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    • 2009
  • Geo-graphical routing protocols as GPSR are known to be very suitable and useful for vehicular ad-hoc networks. However, a corresponding node can include some stale neighbor nodes being out of a transmission range, and the stale nodes are pone to get a high priority to be a next relay node in the greedy mode. In addition, some useful redundant information can be eliminated during planarization in the recovery mode. This paper deals with a new recovery mode, the Greedy Border Superiority Routing(GBSR), along with an Adaptive Neighbor list Management(ANM) scheme. Each node can easily treat stale nodes on its neighbor list by means of comparing previous and current Position of a neighbor. When a node meets the local maximum, it makes use of a border superior graph to recover from it. This approach improve the packet delivery ratio while it decreases the time to recover from the local maximum. We evaluate the performance of the proposed methods using a network simulator. The results shown that the proposed protocol reveals much better performance than GPSR protocol. Please Put the of paper here.

Hierarchical Routing Protocol for Traffic-Balanced DiffServ Network Architecture (DiffServ망 구조에서 트래픽 분산을 위한 계층적 라우팅 프로토콜)

  • In, Chi Hyeong
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.30 no.5
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    • pp.95-95
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    • 2003
  • 현재의 라우팅 프로토콜은 다양한 사용자 요구를 만족시켜주기 위해서는 네트워크의 처리량을 최대화하고 동시에 사용자의 요구 시 QoS를 보장해주는 기법이 요구되고 있다. 기존의 최단경로 라우팅 프로토콜은 단일경로 라우팅으로 인해 병목현상의 단점을 지니고 있다. 즉, 원천과 목적지간 최단경로는 낮은 활용도를 나타내는 경로들이 많이 존재하지만 단일경로를 선택하므로서 폭주(congestion)의 발생확률이 높다. 최근에 들어 사용자의 QoS 요구 시, 다양한 QoS를 패킷 네트워크에서 처리할 수 있도록 IETF에서 DiffServ, RSVP, MPLS 등과 같은 패킷 QoS 기법에 대한 표준화 작업이 진행중이며, 그 중에서 Diffserv 네트워크가 대표적이다. 따라서 본 논문에서는 이 DiffServ 네트워크상에서 다양하게 유입되는 트래픽의 종류에 따라 사용자의 응용에 적절히 대응하여 트래픽을 처리하는 라우팅 기법 및 알고리즘을 연구하고 기존의 최선형 (Best effort) 트래픽을 처리하기 위한 트래픽 분산 라우팅 프로토콜 (Traffic-Balanced Rout-ing Protocol''TBRP)을 제안하였으며, 최적의 중간 노드를 선택하여 높은 순위의 상호형 데이터를 처리하기 위한 계층적 라우팅 프로토콜(또ierarchicalTra(fic-Scheduling Routing Protocol : HTSRP)을 연구하였다. 본 연구에서 제시한 프로토콜은 유, 무선망의 통합에 따른 다양한 엑세스망과 백본망에 유연한 트래픽 처리기법으로서 계층적 라우팅 알고리즘으로 적합하였다. 본 실험에서는 사용자의 QoS요청 시 제공되는 상호형 또는 스트리 밍 데이터를 위한 HTSRP_Q(Hierarchical Traffic-Scheduling Routing Pro-tocol for QoS)에 대해 성능이 우수함을 입증하였으며, 각 엑세스 단에서 요청하는 QoS 파라미터에 따라 자원을 최적화하여 QoS를 보장하고, 특히 지연에 민감한 트래픽을 처리하였으며, 제안한 프로토콜을 이용하여 사용자 요구 트래픽 종류에 따라 대화형 클래스, 스트리밍 클래스, 높은 순위의 상호형 클래스, 낮은 순위의 상호형 클래스, 그리고 background 클래스등 5개의 서비스 클래스로 분리하여 트래픽 특성에 맞게 처리할 수 있었다. QoS 관련 실험에서는 QoS 요청데이터를 균등하게 1에서 10Mbps 사이에 분포하였고 연결된 호에 대한 지속시간은 5분으로 하였다. 이러한 환경에서 프로토콜을 MaRS에 의해 실험을 하였고 기존의 거리-벡터 라우팅과 링크-상태 라우팅 프로토콜과 비교해서 처리량, 메시지 손실, 블럭킹율 등에서 비교적 우위의 성능을 확인할 수 있었으며, 특히, 차별화된 서비스의 특성에 맞게 라우팅 기법을 적용하므로서 망의 효율성과 안정성을 꾀할 수가 있었다. 연결 수 대 처리량에서는 HTSRP 프로토콜이 연결이 적을 때 DVR, LSR보다 우월하였으며 특히, 선형을 유지하였다. 연결 수 대 패킷 손실에서 HTSRP프로토콜에서 메시지 손실은 연결의 수가 낮거나 높을 때 다른 DVR과 LSR 라우팅 프로토콜과 유사한 결과를 나타내었다. Hotspo에서 TBRP, HTSRP프로토콜은 hotspot 연결의 수가 9일 때까지 DVR, LSR 보다 좋은 처리량를 나타냈고 HTSRP는 연결의 수가 6 이상일 때 가장 높은 처리량을 나타내었다. 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 흔재할 경우는 트래픽이 증가할수록 HTSRP_Q가 가장 월등하였으며 , 로드가 증가할수록 낮은 블록킹률을 나타내었다. 본 논문에서는 점대점 전송을 기반으로 하였다. 앞으로 다양한 응용 S/W는 멀티캐스트 기반이 예상되므로 멀티캐스트 라우팅에 대한 연구가 필요하다. 본 논문의 프로토콜은 원천과 목적지간의 최단경로가 폭주상태가 아닌 해당 중간 노드를 이용한다. 최단경로의 모든 링크상의 트래픽 부하가 낮을 때 중간노드의 사용은 지연을 증가시킨다. 향후 최적의 성능을 위해 보완이 필요하다. 아울러, 2계위에서는 일반 트래픽과 QoS 트래픽이 혼재할 때 자동으로 네트워크의 효율적을 고려한 방법 선택이 필요하다.