• 융합신호처리학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.89-95
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• 2002

글로벌 라우팅(global routing)은 VLSI 설계 과정중의 하나로, 네트리스트의 모든 네트들을 연결하기 위하여 각 네트들을 라우팅 영역(routing area)에 할당시키는 문제이며, 글로벌 라우팅에서 최적의 해를 얻기 위해 maze routing 알고리즘, line-probe 알고리즘, shortest path 기반 알고리즘, Steiner tree 기반 알고리즘등이 이용된다. 본 논문에서는 라우팅 그래프에서 최단 경로 Steiner tree 탐색방법인 weighted network heuristic(WNH)과 이를 기반으로 하는 글로벌 라우팅 유전자 알고리즘(genetic algorithm; GA)을 제안하였으며, 제안한 방식을 시뮬레이티드 어닐링(SA) 방식과 비교, 분석하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제22권3호
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• pp.207-214
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• 2024

In wireless sensor networks, the implementation of routing protocols is crucial owing to their limited computational capacities. Tree routing is a suitable method in wireless sensors owing to its minimal routing overhead. However, single-hop metric schemes, such as hop count, cause congestion at specific nodes, whereas multiple metric schemes cannot control dynamically changing network environments. To address these issues, we propose a scheme to implement enhanced tree routing with adaptive metrics based on hop count. This approach assigns different weights to metrics to select suitable parent nodes based on hop count. The parent-selection algorithm utilizes hop count, buffer occupancy, and received signal strength indicator (RSSI) as metrics. This study evaluates the performance through simulation scenarios to analyze whether improvements can be made to address problems encountered in traditional tree routing. The performance metrics include packet delivery speed, throughput, and end-to-end delay, which vary depending on the volume of network traffic.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권4호
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• pp.1223-1247
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• 2012

The need for securing Wireless Sensor Networks (WSNs) is essential especially in mission critical fields such as military and medical applications. Security techniques that are used to secure any network depend on the security requirements that should be achieved to protect the network from different types of attacks. Furthermore, the characteristics of wireless networks should be taken into consideration when applying security techniques to these networks. In this paper, energy efficient Security Model for Tree-based Routing protocols (SMTR) is proposed. In SMTR, different attacks that could face any tree-based routing protocol in WSNs are studied to design a security reference model that achieves authentication and data integrity using either Message Authentication Code (MAC) or Digital Signature (DS) techniques. The SMTR communication and processing costs are mathematically analyzed. Moreover, SMTR evaluation is performed by firstly, evaluating several MAC and DS techniques by applying them to tree-based routing protocol and assess their efficiency in terms of their power requirements. Secondly, the results of this assessment are utilized to evaluate SMTR phases in terms of energy saving, packet delivery success ratio and network life time.

• Journal of Communications and Networks
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• 제11권3호
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• pp.261-270
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• 2009

We propose a tree-based integration of infrastructure networks and MANETs (TUM) to efficiently extend the scope of mobile Internet protocol to mobile ad hoc networks and devise a tree-based routing protocol (TBRP) that is suitable for the TUM architecture. Infrastructure networks have a number of fixed Internet Gateways that connect two heterogeneous networks. Mobile nodes form a number of small trees named pMANETs, each of them growing from anchor node which can communicate directly with an Internet Gateway. A new node registers with foreign agent and home agent along the tree path without resorting to an inefficient flooding. Furthermore, the TBRP sets up a routing path efficiently by exploiting the tree information without relying on flooding. We show by resorting to simulation that our approach is competitive against the conventional AODV based approach.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1475-1482
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• 2009

ZigBee 네트워크에서 ZigBee 노드는 배터리로 동작하기 때문에 에너지의 효율적인 사용은 필수적이다. 에너지를 효율적으로 사용하기 위해서는 불필요한 네트워크 트래픽을 줄이는 것은 하나의 방법이다. 본 논문에서는 ZigBee 네트워크에서 목적지 노드의 depth를 이용한 효율적인 중간 경유지 감소 알고리즘을 제시한다. 기존 tree 라우팅에서는 각 노드가 오직 자신의 부모 노드 또는 자식 노드에게만 데이터를 전송하는 비효율적인 방식을 채택하고 있다. 마찬가지로 본 논문에서 제안하는 효율적인 중간 경로 감소 알고리즘도 tree 라우팅을 기반으로 하고 있다. 하지만 네이버 테이블과 목적지의 depth를 이용하여 부모나 자식노드만이 아닌 다른 이웃노드에게 전송 가능케 함으로서 그 동안 Tree 라우팅에서 발생했던 coordinator 데이터 병목 현상과 불필요 중간 경로를 최소화시킬 수 있는 알고리즘을 제안한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4531-4535
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• 2011

본 논문에서는 USN(Ubiquitous Sensor Network)에서 사용되는 트리 라우팅(tree routing)의 구조를 임베디드 시스템으로 구현하였다. 트리 라우팅은 USN에서 센서 데이터를 싱크노드로 전송하는 기법 중 하나이며, 라우팅시 홉수에 따라 미리 정의된 ID를 기반으로 센서 데이터가 전송된다. 현재 무선구간의 상태와 센서 노드의 정보를 이용하여 최적의 라우팅 경로를 갖도록 하였으며, 수신된 센서 데이터와 트리라우팅의 결과를 임베디드 시스템을 이용하여 구현함으로써 휴대용 센서 정보 수집장치에 응용이 가능하도록 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권9B호
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• pp.751-759
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• 2008

캐리어 이더넷은 여러 개의 2계층 매트로 망을 연결하는 광대역 백본망이다. 백본망에서는 복수 개의 스패닝트리를 구성하는 다중 스패닝 트리 프로토콜(Multiple Spanning Tree Protocol : MSTP)을 사용하는데 최근에 간단하면서도 성능이 더 우수한 최단 경로 브리징(EEE802.1aq - Shortest Path Bridging : SPB)이 제안되었다. SPB는 목적지 노드 당 한 개씩 생성한 최단 경로 스패닝 트리를 따라서 프레임을 전송한다. 그러나 불행하게도 SPB는 목적지 노드마다 한 개의 경로만 설정하기 때문에 망의 상태 변화에 대처하기 위해서 라우팅 경로를 변경할 수 없다. 만일 목적지 노드별로 복수 개의 경로를 설정한다면 망의 상태에 적응하는 라우팅 방식을 구현할 수 있다. 본 논문은 이 철학을 적용한 라우팅 방식인 목적지 에지 노드 분할을 이용한 스패닝 트리(Edge Node Divided Spanning Tree : ENDIST)를 제안한다. ENDIST는 에지 노드를 연결된 링크의 수만큼의 서브 노드로 분할하고 각 서브 노드마다 SPB를 사용하여 스패닝 트리를 생성한 후에, 목적지 노드로 향하는 수 개의 라우팅 경로 중에서 한 개의 라우팅 경로를 망이나 노드의 상태에 따라 플로우 단위로 선택한다. 추가된 트래픽 엔지니어링 기법으로 우리는 백본망에서 지연 시간을 낮추고 처리율(throughput)을 향상시킬 수 있다. 시뮬레이션을 통해 우리는 최대 부하에서 ENDIST의 처리율이 STP(Spanning Tree Protocol)보다 약 3.4-5.8배, SPB보다 약 1.5-2.0배로 우수하게 동작함을 확인하였다. 특히, ENDIST의 처리율은 우리가 조사한 경우 중 절반에서 별도의 논문에서 이론적으로 계산한 한계치에 매우 근접함을 확인하였다. 이는 ENDIST가 2계층 라우팅의 성능을 획기적으로 향상시켜서 거의 완벽한 스패닝 트리 계열의 라우팅 방식이 되었음을 뜻한다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권3호
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• pp.264-268
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• 2012

Tree-based structures offer assured optimal paths from the data source to the sink. Shortest routes are disregarded since these do not consider the remaining energy level of the nodes. This shortens the lifetime of the whole network. Most tree-based routing protocols, although aware of the nodes' energy, do not consider an energy aware sleep scheduling scheme. We propose an energy-aware sleep scheduling (EASS) scheme that will improve the sleep scheduling scheme of an existing tree-based routing protocol. An energy harvesting structure will be implemented on the wireless sensor network. The depth of sleep of every node will be based on the harvested energy.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권10호
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• pp.1436-1442
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• 2004

코어 기반 트리 멀티캐스트 라우팅 프로토콜, PIM-SM, 코어 관리자 기반 멀티캐스트 라우팅 등에 의해 확립된 공유 기반 트리는 코어 또는 랑데뷰 포인트라는 센터 노드를 루트로 하는 구조이다. 공유 기반 트리에서 코어(또는 랑데뷰 포인트)로부터 멀티캐스트 그룹의 모든 구성원들에 대한 전송 경로는 가장 짧은 거리를 사용한다. 트리의 구성 비용은 코어에 의해 결정되고, 패킷들의 지연은 코어의 위치에 의해 좌우된다. 따라서 코어의 위치 선정은 비용과 성능 측면에 많은 영향을 끼친다. 본 논문에서는 후보 코어 그룹 선택을 위한 세 가지 방법을 제안하고자 한다. 제안한 최소 평균 비용 선택, 최대 차수 선택, 최대 가중치 선택 방법은 각각 임의 선택 방법과 트리 비용, 평균 패킷 지연, 최대 패킷 지연의 세 가지 성능 평가 요소를 통해 비교하였다. 모의실험 결과 후보 코어 그룹 선택에 있어서 제안한 세 가지 방법이 임의 선택방법보다 성능 평가요소인 트리 비용, 평균 패킷 지연, 최대 패킷 지연 측면에서 더 낮은 결과를 보임으로써, 우수함을 입증하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권5호
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• pp.191-198
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• 2013

이동하는 베이스 노드를 가진 무선 센서 네트워크(WSN)에서 실시간 침입탐지를 위해서는 침입을 탐지한 센서로부터 베이스 노드까지의 정보 전달이 짧은 라우팅 경로를 통해 이루어져야 한다. 센서 네트워크에서 최소 Wiener수 신장트리(MWST)기반 라우팅 방법은 최소 신장트리(MST)기반 라우팅 방법에 비해 작은 홉 수를 보장하고 있어서 실시간 침입탐지에 적합함이 알려져 있다. 하지만 주어진 네트워크로부터 최소 Wiener 수 신장트리를 찾는 문제는 NP-hard이고 특정 노드에 대한 의존성이 커서 최소 신장 트리 기반 라우팅 방법에 비해 짧은 네트워크 수명을 갖는 단점이 있다. 본 논문은 실시간 침입탐지를 위해 최소 Wiener수 신장트리를 개선해 작은 홉 수와 긴 네트워크의 수명을 동시에 보장하는 라우팅 트리를 찾는 다목적 개미 군집 최적화 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안한 라우팅 트리의 성능을 패킷의 평균 전송 홉 수 및 네트워크 전력 소모, 네트워크의 수명 측면에서 최소 신장트리기반 라우팅 방법 및 최소 Wiener수 신장트리기반 라우팅 방법과 비교한다.