• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권5호
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• pp.2245-2266
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• 2016

The hop count routing metric is widely used in routing protocols of Wireless Sensor Networks (WSNs) due to its simplicity and effectiveness. With a lower hop count route, fewer transmissions are required to send a packet from the source to the destination. This can improve the throughput of a network because fewer transmissions results in less channel contention and interference. Despite this, the hop count routing metric may not be ideal for mobile scenarios where the topology of a network changes constantly and rapidly. In this paper, we propose to increase route stability in mobile WSNs by discovering paths that are more stable during route discoveries using routing metrics. Two routing metrics were proposed, the true beauty of these routing metrics lies in the fact that they can even be used even without specialized hardware such as GPS and other sensors. We implemented the proposed routing metrics in the AODV routing protocol and found that they are highly effective and outperform other stability-based routing metrics and the hop count routing metric.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.59-64
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• 2009

본 논문에서는 무선 매쉬 네트워크에서 제공하는 라우팅 프로토콜이 적용된 라우팅 메트릭(metric)에 따라 간섭 경로를 얼마나 잘 회피하는가에 관한 논문이다. 무선 메쉬 네트워크는 기존 네트워크 기술과는 달리 노드의 이동성이 적고 에너지 영향도 덜 제한적인 특징을 가지고 있다. 따라서 이러한 네트워크 특성을 반영할 수 있는 경로 설정 기술이 필요하며 적합한 경로를 결정하기 위한 새로운 라우팅 메트릭이 요구된다. 최근에 제시된 라우팅 메트릭은 링크 품질(Link Quality)를 정확히 나타내도록 설계되어 있지만, 주변에 인접한 노드들의 트래픽 상황을 고려하지 않고 경로를 설정한다. 이웃 노드의 간섭으로 인하여 트래픽 혼잡이 빈번히 발생하게 되어 전송율과 종단간의 지연이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 이웃 노드의 트래픽 상황을 고려하여 효율적으로 데이터를 전송할 수 있는 링크 메트릭을 찾아 라우팅 경로를 설정하는 메트릭을 제안한다. 시뮬레이션을 통해서 제안하는 라우팅 메트릭에서 주변 노드의 트래픽 간섭을 회피 경로가 설정되어 종단간의 지연을 감소시키는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권1B호
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• pp.16-23
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• 2009

이 논문은 멀티 홉 무선 메쉬 네트워크에서 제공하는 라우팅 프로토콜이 적용된 라우팅 metric에 따라 최적의 경로를 얼마나 잘 찾는가에 관한 논문이다. 최근에 제시된 라우팅 metric은 Link Quality (LQ)를 정확히 나타내도록 설계되어있지만, 많은 metric들은 그것을 기반으로 찾은 경로들이 얼마나 많은 비율로 최적의 경로를 찾을 수 있는지에 대해서 검증하지 않았다. 우리는 최근에 잘 디자인된 라우팅 metric들과 가장 많이 사용되는 라우팅 프로토콜의 다양한 조합을 고려하였다. 그리고 각각의 라우팅에서 찾은 경로의 최적 정도를 살펴보았습니다. 또한 무선 링크의 비대칭성을 반영한 metric을 위해서 단 방향성을 가지는 라우팅 프로토콜을 제안한다. 시뮬레이션을 통해서 만들어진 최적 경로의 비율이 살펴본 모든 라우팅 metric 및 프로토콜 그리고 네트워크 구조에 대해서 네트웍 트래픽 양에 따라 감소하는 현상을 알 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.43-48
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• 2009

무선 메쉬 네트워크(Wireless mesh networks, WMNs)는 Ad-hoc 네트워크와는 달리 백본망 구조를 가지고 있기 때문에 이동성이 적고, 단말들이나 다른 망들과 다중경로로 통신이 가능하다. 무선 메쉬 네트워크에서는 기존의 ad-hoc 네트워크의 알고리즘을 보완한 ETX, ETT, MIC 등과 같은 라우팅 경로선정 메트릭이 제안되고 있다. 제안된 다양한 라우팅 메트릭에는 최소의 흡수를 고려하는 Hop_count, 링크 품질을 고려하는 ETX(Expected Transmission Count)나 ETT(Expected Transmission Time)와 같은 metric이 존재한다. 하지만 ETX의 경우 전송률을 구할 때 각 방향에서 측정패킷의 조건이 달라 실질적인 전송률을 제공해주지 못한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 ETX를 개선하여 hop_count를 반영하고, 실질 전송률을 고려하는 IETC(Improved Expected Transmission with hop count)를 제안하였다. 실험을 통해 제안된 메트릭이 전송율과 경로 선정에 있어서 기존 메트릭보다 나은 결과를 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.326-332
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• 2020

본 논문은 듀티사이클 기반의 무선센서네트워크에서 에너지 효율성을 높이고 시간 지연을 줄일 수 있는 경로설정을 위해 새로운 라우팅 메트릭을 고안하고 이를 활용한 라우팅 프로토콜을 제안한다. 듀티사이클을 고려한 새로운 라우팅 메트릭인 EDW 메트릭을 사용함으로써 에너지 효율적이며 저지연의 경로를 설정할 수 있다. 본 논문에서는 새로운 라우팅 메트릭을 적용하는 크로스레이어 기반의 다중경로 라우팅 프로토콜을 제안하고 실험을 통해 낮은 전송 지연시간과 적은 에너지소비를 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권11B호
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• pp.1676-1684
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• 2010

전술 네트워크 환경은 분산된 구조 하에 노드의 이동성이 보장되는 망 구조를 지향하며, 상용 통신망에 비해 상대적으로 열악한 무선 채널 환경의 특성이 고려되어야 한다. 이러한 환경에서 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해서는 경로 결정 시 다양한 무선 채널 환경 요소 및 기동 노드의 상태를 자체적으로 인지하여, 전송 트래픽의 QoS(Quality of Service) 요구조건에 적합한 최적 경로 선정이 이루어져야 한다. 본 논문에서는 전술 네트워크 환경의 서비스 요구 조건 및 트래픽 특성을 정의하고, 이를 기반으로 라우팅 메트릭(Routing Metric)의 선별적인 선을 통해 최적경로를 산출함으로써 효율적 데이터 전송이 가능한 AODV-IMTC(Integrated Metrics and Traffic Characteristics)를 제안한다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.543-550
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• 2005

Ad-hoc 네트워크 환경에서의 많은 라우팅 알고리즘들은 소스 라우팅 기법을 기초로 설계되었으며 밀집된 ad-hoc 환경에서의 최단경로설정은 짧은 기간동안만 유지되는 제약사항이 존재한다 때문에 SSA와 ABR과 같은 라우팅 프로토콜은 링크 안정성을 고려하여 좀더 안정적인 경로를 탐색한다. 본 논문은 Ad-Hoc network 환경에 현실적으로 적합한 SSA 라우팅 알고리즘을 바탕으로 utilization 메트릭을 고려한 새로운 라우팅 기법에 대해 제안한다. 제안된 방식에서는 SSA의 특정 메트릭에 의한 병목현상을 해결하기 위해 연결을 위한 여러 경로들을 누적 utilization에 따라 분산시키도록 하여 네트워크상의 로드 밸런싱을 추구하였다. 성능 분석을 위해 기존의 라우팅 기법인 AODV와 SSA를 참고 비교 대상으로 하였다. ns-2 네트워크 시뮬레이션 결과 선택되어질 수 있는 안정적인 route가 많은 경우 전체 트래픽이 여러 경로들로 분산되어 경로 재설정(route reconstruction) 횟수를 현저히 줄이는 좋은 성능을 보였다

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제45차 동계학술발표논문집 20권1호
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• pp.105-108
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• 2012

Wireless mesh networks are considered a promising solution to last mile broadband. The unique characteristics of WMN impose unique requirements on designing routing protocols and metrics for WMN. However, existing routing schemes that are designed for single-channel multi-hop wireless networks may lead to inefficient routing paths in multichannel. This paper focuses on the routing problem for multi-radio multichannel WMNs. We list the challenges in designing routing algorithms for multi-radio multichannel WMNs. Then we examine the requirements and considerations for designing routing metrics according to the characteristics of multi-radio multichannel WMNs. Finally we survey and investigate the existing routing metrics in terms of their ability to satisfy these requirements.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권3호
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• pp.327-332
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• 2016

The routing protocol for low-power and lossy networks (RPL) is an internet protocol based routing protocol developed and standardized by IETF in 2012 to support a wide range of applications for low-power and lossy-networks (LLNs). In LLNs consisting of resource-constrained devices, the energy consumption of battery powered sensing devices during network operations can greatly impact network lifetime. In the case of inefficient route selection, the energy depletion from even a few nodes in the network can damage network integrity and reliability by creating holes in the network. In this paper, a composite energy-aware node metric ($RER_{BDI}$) is proposed for RPL; this metric uses both the residual energy ratio (RER) of the nodes and their battery discharge index. This composite metric helps avoid overburdening power depleted network nodes during packet routing from the source towards the destination oriented directed acyclic graph root node. Additionally, an objective function is defined for RPL, which combines the node metric $RER_{BDI}$ and the expected transmission count (ETX) link quality metric; this helps to improve the overall network packet delivery ratio. The COOJA simulator is used to evaluate the performance of the proposed scheme. The simulations show encouraging results for the proposed scheme in terms of network lifetime, packet delivery ratio and energy consumption, when compared to the most popular schemes for RPL like ETX, hop-count and RER.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권4호
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• pp.651-669
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• 2013

In this paper, we study a novel routing algorithm based on load balancing for multi-channel wireless mesh networks. In order to increase the network capacity and reduce the interference of transmission streams and the communication delay, on the basis of weighted cumulative expected transmission time (WCETT) routing metric this paper proposes an improved routing metric based on load balancing and channel interference (LBI_WCETT), which considers the channel interference, channel diversity, link load and the latency brought by channel switching. Meanwhile, in order to utilize the multi-channel strategy efficiently in wireless mesh networks, a new channel allocation algorithm is proposed. This channel allocation algorithm utilizes the conflict graph model and considers the initial link load estimation and the potential interference of the link to assign a channel for each link in the wireless mesh network. It also utilizes the channel utilization percentage of the virtual link in its interference range as the channel selection standard. Simulation results show that the LBI_WCETT routing metric can help increase the network capacity effectively, reduce the average end to end delay, and improve the network performance.