• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.51-57
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• 2021

In this paper, we propose a task distribution scheme in fog computing environment considering opportunistic fog computing nodes. As latency is one of the important performance metric for IoT(Internet of Things) applications, there have been lots of researches on the fog computing system. However, since the load can be concentrated to the specific fog computing nodes due to the spatial and temporal IoT characteristics, the load distribution should be considered to prevent the performance degradation. Therefore, this paper proposes a task distribution scheme which considers the static as well as opportunistic fog computing nodes according to their mobility feature. Especially, based on the task requirements, the proposed scheme supports the delay sensitive task processing at the static fog node and delay in-sensitive tasks by means of the opportunistic fog nodes for the task distribution. Based on the performance evaluation, the proposed scheme shows low service response time compared to the conventional schemes.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제6권4호
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• pp.89-92
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• 2020

다양한 IoT(Internet of Things) 서비스들이 등장하면서 IoT 기기의 테스크를 오프로딩 시키는 연구가 진행되었다. 기존에는 클라우드 컴퓨팅을 통한 오프로딩이 고려되었지만 서비스 응답 지연 및 코어 네트워크의 부하 등의 이슈로 인해 IoT 기기 근처에서 오프로딩을 지원하는 포그 컴퓨팅 개념이 도입되었다. 하지만 포그 컴퓨팅 환경에서도 서비스 대상 IoT 기기가 증가하게 되면 클라우드 환경과 마찬가지로 부하 집중 문제로 인해 서비스 응답 지연이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여 자동차, 드론 등 IoT 기기 근처에 존재하는 컴퓨팅 가능 노드들을 통해 오프로딩을 수행하는 개념인 기회적 포그 컴퓨팅이 등장하였다. 기존의 포그 및 기회적 포그 컴퓨팅 노드들을 활용한 오프로딩 연구들은 서비스의 요청이 있을 때 가용한 노드를 통해 오프로딩을 수행한다. 기존의 연구 방법대로 오프로딩을 수행한다면 기회적 포그 컴퓨팅 노드가 가용할 때에 발생된 요청들만 해당 노드들로 오프로딩이 가능하다. 하지만 서비스의 응답 지연 요구사항만 만족시킨다면 즉시적으로 요청을 처리할 필요가 없고 최대한 많은 테스크를 기회적 포그 컴퓨팅 노드로 오프로딩 시키는 것이 부하 분산에 용이하다. 그러므로 본 논문에서는 오프로딩 타이머를 기반으로 서비스 응답 지연 요구사항을 만족시키면서 최대한 기회적 포그 컴퓨팅 노드들을 통해 오프로딩 시킬 수 있는 지연된 오프로딩 방법을 제안하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12B호
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• pp.1199-1210
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• 2010

최근 Ad-hoc 통신과 관련하여 기회 컴퓨팅(Opportunistic Computing)에 대한 관심이 점차로 커지고 있으며 실질적인 서비스 및 관련된 요구사항에 대한 연구가 크게 요구되고 있다. 본 논문에서는 가상의 기회 컴퓨팅 응용서비스인 "어린이 보호 시스템"에 대해 먼저 논의하고 이 서비스에 적합하도록 새롭게 제작된 사용자용 Ad-hoc 통신 장치인 휴대폰 연동형 노드(uMobile)와 의복내장형 노드(uClo)를 제안한다. uMobile은 휴대폰에 연결되어 휴대폰 통신과 Ad-hoc 통신을 연동할 수 있고 uClo는 다양한 센서를 사용하여 사용자의 상태정보를 인식하며 의복에 내장될 수 있도록 제작되었다. 개발된 통신 장치를 사용하여 위치인식과 상황인지 서비스를 구현하였고 실제 실내 환경에서 테스트하여 그 결과를 나타내었다. 본 연구가 기회 컴퓨팅 기반의 다양한 서비스를 위한 참조 서비스로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권2호
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• pp.151-163
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• 2014

위치기반 서비스, 상황인지 서비스 등 다양한 응용 서비스들은 최근 개발되고 있는 웨어러블 디바이스와의 상호작용을 통해 착용자에게 다양한 서비스를 제공한다. 하지만 기존의 웨어러블 디바이스의 경우 서비스 사용을 위한 사용자의 의도적인 조작이 필요한 한계가 있어 단말 조작이 서툰 사용자들의 경우 서비스를 이용하는데 제약이 있다. 따라서 착용자가 누구든지 간에 응용 서비스를 이용할 수 있도록 사용자의 의도적인 설정과정 없이 이웃하는 단말들 간의 자율적인 통신이 필요하다. 본 논문에서는 블루투스 저에너지(BLE) 프로토콜 기반의 이동 단말의 실내 위치인지를 위한 B-LIDx 프로토콜과 이웃하는 단말들 간의 무설정 기회기반 직접 사물통신을 지원하는 B-PniP을 제안한다. 또한 실제 환경에서 이동 단말의 위치를 인지하는데 걸리는 시간과 B-PniP 서비스 사례별 서비스 소요 시간 측정을 통해 제안 프로토콜의 성능을 평가하였다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제8권3호
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• pp.173-179
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• 2014

In an opportunistic network, one of the most challenging issues is the equilibrium of the network traffic and transmission delay for forwarding messages. To resolve this problem, we propose a new forwarding scheme, called the direction entropy-based forwarding scheme (DEFS), using the main direction and direction entropy based on the information collected about the directions of the nodes in the network. Since each node sends a message to another node with a different location and less direction entropy, DEFS utilizes those nodes that are more likely to travel to various locations to forward the messages to the destination nodes. Experiments were performed on the network simulator NS-2. The results show that DEFS provides better balance than the typical forwarding schemes, such as Epidemic, PRoPHET, and WAIT.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제3권2호
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• pp.83-87
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• 2014

This paper introduces a refined opportunistic interference alignment (OIA) technique that uses minimum mean square error (MMSE) detection at the receivers in multiple-input multiple-output multi-cell uplink networks. In the OIA scheme under consideration, each user performs the optimal transmit beamforming and power control to minimize the level of interference generated to the other-cell base stations, as in the conventional energy-efficient OIA. The result showed that owing to the enhanced receiver structure, the OIA scheme shows much higher sum-rates than those of the conventional OIA with zero-forcing detection for all signal-to-noise ratio regions.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제24권3호
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• pp.145-150
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• 2018

기회적 네트워크(Opportunistic networks)의 포워딩은 간헐적인 연결로 인하여 출발지와 목적지 간에 안정된 경로가 존재하지 않아 기존 포워딩 기법들은 성능이 저하되는 문제를 가지고 있다. 최근 소셜 네트워크 관계망을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 유사도(Similarity)는 소셜 네트워크 분석을 위한 매우 중요한 분석 방법 중 하나이다. 본 논문은 대표적인 유사도를 이용한 포워딩 기법들을 제안하고 기회적 네트워크에서 유사도에 기반한 포워딩 기법을 적용시에 얼마나 성능 향상이 있는지 알아본다. 그 결과로, 이 기법들은 목적지와 유사도가 높은 노드를 중개 노드로 선정하여 포워딩하기 때문에 낮은 트래픽 및 홉 수를 가지게 되며, 준수한 전송 딜레이를 유지한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2144-2165
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• 2016

In a vehicular ad hoc network, the communication links are unsteady due to the rapidly changing topology, high mobility and traffic density in the urban environment. Most of the existing geographical routing protocols rely on the continuous transmission of beacon messages to update the neighbors' presence, leading to network congestion. Source-based approaches have been proven to be inefficient in the inherently unstable network. To this end, we propose an opportunistic beaconless packet forwarding approach based on a modified handshake mechanism for the urban vehicular environment. The protocol acts differently between intersections and at the intersection to find the next forwarder node toward the destination. The modified handshake mechanism contains link quality, forward progress and directional greedy metrics to determine the best relay node in the network. After designing the protocol, we compared its performance with existing routing protocols. The simulation results show the superior performance of the proposed protocol in terms of packet delay and data delivery ratio in realistic wireless channel conditions.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권7호
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• pp.3064-3094
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• 2018

Currently, the Underwater Sensor Networks (UWSNs) is mainly an interesting area due to its ability to provide a technology to gather many valuable data from underwater environment such as tsunami monitoring sensor, military tactical application, environmental monitoring and many more. However, UWSNs is suffering from limited energy, high packet loss and the use of acoustic communication. In UWSNs most of the energy consumption is used during the forwarding of packet data from the source to the destination. Therefore, many researchers are eager to design energy efficient routing protocol to minimize energy consumption in UWSNs. As the opportunistic routing (OR) is the most promising method to be used in UWSNs, this paper focuses on the existing proposed energy efficient OR protocol in UWSNs. This paper reviews the existing proposed energy efficient OR protocol, classifying them into 3 categories namely sender-side-based, receiver-side-based and hybrid. Furthermore each of the protocols is reviewed in detail, and its advantages and disadvantages are discussed. Finally, we discuss potential future work research directions in UWSNs, especially for energy efficient OR protocol design.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권10호
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• pp.4662-4677
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• 2018

The dynamic opportunistic device-to-device (DO-D2D) network will frequently emerge in the fifth generation (5G) wireless communication due to high-density and fast-moving mobile devices. In order to improve the Quality of Experience (QoE) of users with different computing capacity devices in the DO-D2D network, in this paper, we focus on the study of how to reduce the packets retransmission delay and satisfy heterogeneous devices. To select as many devices as possible to transmit simultaneously without interference, the concurrent transmitters-selecting algorithm is firstly put forward. It jointly considers the number of packets successfully received by each device and the device's connectivity. Then, to satisfy different devices' demands while primarily ensuring the base-layer packets successfully received by all the devices, the layer-cooperation instantly decodable network coding is presented, which is used to select transmission packets combination for each transmitter. Simulation results illustrate that there is an appreciable retransmission delay gain especially in the poor channel quality network compared to the traditional base-station (BS) retransmission algorithm. In addition, our proposed algorithms perform well to satisfy the different demands of users with heterogeneous devices.