본 논문에서는 비교적 밀도가 높게 전개되는 무선 센서네트워크에서 센서노드들의 에너지를 균형있게 소비할 수 있는 클러스터-기반 에너지 소비 균형을 위한 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 본 프로토콜은 계층적 구조를 가지는 클러스터-기반으로 구현된다. 클러스터는 위치적으로 가까운 거리에 있는 센서노드들로 형성되며, 해당 클러스터 멤버들 중에서 잔류 에너지가 가장 높은 노드가 헤드노드로 선정된다. 경로 선정에서, 이웃하는 클러스터와 통신의 범위가 중첩되게 하여 그 공통영역 내에 있는 하나의 노드를 중계노드로 선택하여, 통신에너지 소비의 균형을 고려하여 노드들의 수명을 연장할 수 있게 하였다.
KIEE International Transactions on Power Engineering
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제2A권3호
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pp.89-94
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2002
In this paper, a protection system using a Multi-Agent concept for power distribution networks is proposed. Every digital over current relay(OCR) is developed as an agent by adding its own intelligence, self-tuning and communication ability. The main advantage of the Multi-Agent concept is that a group of agents work together to achieve a global goal which is beyond the ability of each individual agent. In order to cope with frequent changes in the network operation condition and faults, an OCR agent, suggested in this paper, is able to detect a fault or a change in the network and find its optimal parameters for protection in an autonomous manner considering information of the whole network obtained by communication between other agents. Through this kind of coordination and information exchanges, not only a local but also a global protective scheme is completed. Simulations in a simple distribution network show the effectiveness of the suggested protection system.
A wireless image sensor node collecting image data for environmental monitoring or surveillance requires a large amount of energy to transmit the huge amount of video data. Even though solar energy can be used to overcome the energy constraint, since the collected energy is also limited, an efficient energy management scheme for transmitting a large amount of video data is needed. In this paper, we propose a method to reduce the number of blackout nodes and increase the amount of gathered data by selecting an appropriate video coding method according to the energy condition of the node in a solar-powered wireless video sensor network. This scheme allocates the amount of energy that can be used over time in order to seamlessly collect data regardless of night or day, and selects a high compression coding method when the allocated energy is large and a low compression coding when the quota is low. Thereby, it reduces the blackout of the relay node and increases the amount of data obtained at the sink node by allowing the data to be transmitted continuously. Also, if the energy is lower than operating normaly, the frame rate is adjusted to prevent the energy exhaustion of nodes. Simulation results show that the proposed scheme suppresses the energy exhaustion of the relay node and collects more data than other schemes.
본 논문에서는 Delay Tolerant Network(DTN) 환경에서 메시지 분포를 사용하여 효율적인 중계노드를 선택하는 기법을 제안한다. DTN은 종단 간 연결이 불확실한 네트워크에서의 통신을 Store-Carry-Forward 방식을 사용하여 메시지를 목적 노드에 전달한다. 또한 종단 간 연결이 불확실한 상황에서도 중계 노드를 통해 메시지를 목적 노드에 전달하여 높은 전송률을 보장한다. 하지만 에피데믹(Epidemic) 라우팅이나 Spray and Wait 라우팅과 같은 기존 다중 복사 라우팅 알고리즘은 접촉한 모든 노드에게 메시지를 복사하여 메시지 복사로 인한 오버헤드가 높아진다. 반면에 PRoPHET 라우팅과 같은 단일 복사 알고리즘은 적은 오버헤드를 발생시키지만 중계 노드 수 감소로 인한 메시지 전송률 감소 현상이 나타난다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 기존 DTN 라우팅의 문제점을 보완하기 위해 네트워크의 메시지 분포를 분석하여 효율적인 중계 노드를 선택할 수 있는 확률을 결정한다. 본 논문에서는 모의실험을 통해 제안하는 알고리즘이 기존 DTN 라우팅 알고리즘과 비교하여 더 효율적임을 증명한다.
에너지 하베스팅 무선센서네트워크에서 end-to-end delay를 줄이기 위해 멀티홉 라우팅기법을 적용한 매체접근제어 프로토콜 들이 연구되었다. 실제 환경에서는 소비되는 에너지 보다 충분히 많은 에너지 수집이 어려운 상황이 많이 발생하게 된다. 따라서 멀티홉 전송에서 전력이 고갈되지 않고 노드들이 안정적으로 데이터를 릴레이 할 수 있도록 하는 MAC프로토콜의 설계가 요구된다. 본 논문에서는 네트워크 수명을 증가시키기 우해 잔여전력과 에너지 수집율에 따라 릴레이노드를 선택할 수 있는 전력효율적인 MAC프로토콜을 제안하고 시뮬레이션을 통해 그 성능을 비교분석하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권7호
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pp.3447-3469
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2019
It is well-known that the cooperative communication and error control technology can improve the network performance, but most existing cooperative MAC protocols have not focused on how to cope with the contention process caused by cooperation and how to reduce the bad influence of channel packet error rate on the system performance. Inspired by this, this paper first modifies and improves the basic rules of the IEEE 802.11 Medium Access Control (MAC) protocol to optimize the contention among the multi-relay in a cooperative ARQ scheme. Secondly, a hybrid ARQ protocol with soft combining is adopted to make full use of the effective information in the error data packet and hence improve the ability of the receiver to decode the data packet correctly. The closed expressions of network performance including throughput and average packet transmission delay in a saturated network are then analyzed and derived by establishing a dedicated two-dimensional Markov model and solving its steady-state distribution. Finally, the performance evaluation and superiority of the proposed protocol are validated in different representative study cases through MATLAB simulations.
센서노드는 무선 센서네트워크를 통해서 감지한 정보를 싱크에게 전송한다. 최근 휴대 무선장비의 이용률 증가로 센서네트워크에서 데이터를 수집하는 싱크를 휴대 무선장비로 대체하여 이동성을 보장하는 연구가 활발히 진행된다. 즉, 싱크가 이동성을 가짐으로써 센서노드가 감지한 정보를 전달하는 방법이 중요한 문제로 부각되고 있다. 따라서 모바일 싱크의 위치를 효율적으로 알리고, 다중 소스노드에서 다중 싱크로 정보를 전달하는 것이 필요하다. 특히, 고정된 싱크에서 사용하던 데이터 전송경로는 모바일 싱크 환경에서 더 이상 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 소스노드의 위치정보를 제공하기 위한 서버로서 8방향 앵커시스템(Eight-Direction Anchor system: EDA)을 제안한다. EDA는 센서네트워크의 가장자리에 위치한 센서노드의 편중된 에너지 소모를 막고, 전체 센서노드를 균형적으로 사용함으로써 균등한 에너지 소모를 보장한다. 또한, 모바일 싱크가 소스노드로부터 데이터를 연속적으로 받기위해서 위치기반 최단거리 전송(Location-based Shortest Relay: LSR) 프로토콜을 제안한다. LSR은 소스노드에서 싱크로의 우회하는 경로를 막고, 최소 지연경로를 통하여 연속적인 데이터 전송을 보장한다. 실험결과를 통해서 제안 프로토콜은 효율적인 위치서비스의 제공뿐만 아니라, 다중 소스와 다중 모바일 싱크 환경에서 평균 데이터 전송 비용절감 효과를 얻을 수 있음을 보인다.
이 논문은 휴대인터넷 통신 네트워크 구조 변경으로 커버리지 확대 및 음영지역 해소, 그리고 핸드오버 성능 향상에 관한 논문이다. 마이크로 셀 내의 RAS(Radio Access Station)를 중심으로 SS(Subscriber Station)와의 거리가 멀어질수록 전파감쇄로 인하여 통신환경의 질이 64QAM, 16QAM 그리고 QPSK로 떨어지게 된다. 그 결과 Throughput의 저하는 물론이고, 여러면에서 통신 품질의 질도 떨어지게 된다. 실제로 휴대인터넷의 대부분의 지역은 환경이 좋지 않은 QPSK 지역으로 사용자 대부분은 이러한 지역에서 휴대인터넷을 사용하게 된다. 그 결과 사용자들은 많은 불만을 가지게 될 것이다. 이런 셀 내의 통신환경으로 인한 문제점을 해결하기 위하여 RS(Relay Station)를 적용하여 셀의 커버리지 확대는 물론이고, 통신환경을 향상시켜 핸드오버 호 블록킹 성능 향상을 시키는데 그 목적이 있다.
FR-ATM 연동 시스템은 FR 측과 ATM 측으로 각각의 QoS를 보장할 수 있어야 하고, 또 서로 다른 방식의 인터페이스를 가지므로 FR 측과 ATM 측이 서로 다른 트래픽 감시 기준으로 서로 다른 감시제어 방식이 적용되고, 또한 트래픽 파라메타 변환이 필요하다. 이 경우 각각의 트래픽 감시제어와 프레임과 셀간 변환은 독립된 기능으로 각각 수행되는데, FR 측의 트래픽 처리에서 프로세서 또는 하드웨어로 수행될 수 있다. 이 경우 프로세서 성능 저하 또는 하드웨어 기능 구현이 수반되는데 시스템 측면에서는 이 기능을 ATM으로 통합하여 처리할 수 있으면 좋을 것이다. 본 논문에서는 FR 트래픽을 ATM 셀로 변환한 다음 트래픽 감시제어를 수행하는 통합 감시제어 방식을 제안한다. 이 경우 FR QoS는 동일하게 유지되어야 하므로 이를 충족시킬 수 있는 ATM 셀 감시 알고리즘이 필요하다. 알고리즘 검증은 기존 FR 트래픽 감시제어와 VBR/GFR 방식의 감시제어와 제안된 알고리즘의 감시제어에 대하여 모사실험으로 성능 평가를 수행하였다.
u-안심서비스 시스템은 GPS가 내장된 이동통신 긴급호출단말기, 이동통신망, 안심서비스사업자, 중계시스템, CCTV관제센터를 운영하는 단체와 CCTV망을 통하여 연동하므로 긴급 호출 신호 발생 시 실시간으로 호출자의 위치를 추적하고, 또 해당위치에 있는 CCTV들을 관제하여 호출자를 추적하여, 구난에 필요한 다양한 정보들을 보호자, 경찰서, 소방서, 병원, 구호단체 및 지자체 등에 SMS나 유선으로 제공할 수 있다. 본 논문에서는 u-안심서비스 중계시스템의 프로토콜 표준화를 위해 새로운 프로토콜을 설계하고 구현하였다. 설계한 u-안심서비스용 프로토콜(Protocol)을 실제 3GPP 및 3GPP2 이동 통신망에 적용했을 때의 성능을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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