• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권4호
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• pp.1390-1405
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• 2014

This paper investigates optimal relay selection and power allocation under an aggregate power constraint for cooperative wireless sensor networks assisted by amplify-and-forward relay nodes. By considering both transmission power and circuit power consumptions, the received signal-to-noise ratio (SNR) at the destination node is calculated, based on which, a relay selection and power allocation scheme is developed. The core idea is to adaptively adjust the selected relays and their transmission power to maximize the received SNR according to the channel state information. The proposed scheme is derived by recasting the optimization problem into a three-layered problem-determining the number of relays to be activated, selecting the active relays, and performing power allocation among the selected relays. Monte Carlo simulation results demonstrate that the proposed scheme provides a higher received SNR and a lower bit error rate as compared to the average power allocation scheme.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권7호
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• pp.573-580
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• 2006

기존의 가장 널리 쓰이는 전송계층 프로토콜인 TCP는 패킷 손실의 원인이 망의 혼잡 때문이라는 가정 하에 설계된 프로토콜로서 유선망과 고정 호스트로 이루어진 전통적인 네트워크에는 적합하지만 페이딩, 잡음, 간섭 등의 전송 에러가 발생하는 무선 환경에서는 전송 프로토콜로서 적용하기에 비효율적이다. 이것은 무선망에서의 비트 에러에 의한 패킷손실 역시 혼잡으로 간주하여 불필요한 전송 제어가 발생하기 때문이다. 본 논문에서는 무선 TCP 패킷의 전송성능을 향상시키기 위하여 연속적인 패킷 손실에 대한 제어와 TCP 윈도우 제어를 하여 불필요한 혼잡제어 알고리즘을 수행하지 않게 하는 개선된 SNOOP 프로토콜을 제안하였고 개선된 모듈의 성능을 모의실험을 통하여 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.227-237
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• 2016

Data collection is a key function for wireless sensor networks. There has been numerous data collection scheduling algorithms, but they fail to consider the deep and complex relationship among network lifetime, sink aggregated information and sample cycle for wireless sensor networks. This paper gives the upper bound on the sample period under the given network topology. An optimal schedule algorithm focusing on aggregated information named OSFAI is proposed. In the schedule algorithm, the nodes in hotspots would hold on transmission and accumulate their data before sending them to sink at once. This could realize the dual goals of improving the network lifetime and increasing the amount of information aggregated to sink. We formulate the optimization problem as to achieve trade-off among sample cycle, sink aggregated information and network lifetime by controlling the sample cycle. The results of simulation on the random generated wireless sensor networks show that when choosing the optimized sample cycle, the sink aggregated information quantity can be increased by 30.5%, and the network lifetime can be increased by 27.78%.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.1-9
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• 2017

무선 네트워크 기술과 무선 전송 기술의 발전으로 인해 무선 전달망(Wireless Transit Network) 구성 기술로서 무선 메시 네트워크(WMN)가 관심을 받고 있다. 오랜 기간 다양한 영역에서 WMN에 대한 연구가 진행되었지만 아직 해결되지 않은 문제들이 많이 남아있다. 그 중 하나가 무선 링크로 구성된 다중 홉 네트워크에서 최적 경로를 찾는 라우팅 문제이다. WMN의 3가지 구성유형 중 하나인 하이브리드 WMN에서 최적 경로 선택을 위해서는 우수한 성능의 메트릭 연구와 함께 효과적으로 인프라스트럭처 메시를 전달망으로 사용하기 위한 경로 검색 프로토콜 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 하이브리드 WMN을 위한 듀얼모드-AODV(Ad hoc On-demand Distance Vector)를 제안한다. 본 논문에서 제안된 듀얼모드-AODV를 하이브리드 WMN에 적용하는 경우 AODV에 비하여 경로 검색 지연시간이 52% 감소하는 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권6호
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• pp.1238-1240
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• 2009

In the wireless sensor network, cooperative transmission is an effective technique to combat multi-path fading and reduce transmitted power. Relay selection and power allocation are important technical issues to determine the performance of cooperative transmission. In this paper, we proposed a new multi-relay selection and power allocation algorithm to increase network lifetime. The proposed relay selection scheme minimizes the transmitted power and increase the network lifetime by considering residual power as well as channel conditions. Simulation results show that proposed algorithm obtains much longer network lifetime than the conventional algorithm.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권7A호
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• pp.660-668
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• 2010

에너지 자원이 제한된 네트워크에서는 채널 상태 정보와 남은 에너지 정보를 기반으로 에너지자원을 각 유저들에게 최적으로 할당함으로써 네트워크의 수명을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 전송 용량을 만족시키면서 네트워크의 수명을 최대화하도록 전송에 참여하는 중계기를 선택하고 전송 전력을 할당하는 기법을 제안한다. 모의 실험을 통해 제안된 기법이 기존 기법에 비해서 수명을 증가시키는 것을 보인다.

• 경영과학
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• 제26권3호
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• pp.55-65
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• 2009

The objective of this paper is to propose an ant colony optimization (ACO) for clustering design in wireless sensor network problem. This proposed ACO approach is designed to deal with the dynamics of the sensor nodes which can be adaptable to topological changes to any network graph in a time. Long communication distances between sensors and a sink in a sensor network can greatly consume the energy of sensors and reduce the lifetime of a network. We can greatly minimize the total communication distance while minimizing the number of cluster heads using proposed ACO. Simulation results show that our proposed method is very efficient to find the best solutions comparing to the optimal solution using CPLEX in 100, 200, and 400 node sensor networks.

• ETRI Journal
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• 제40권5호
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• pp.604-612
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• 2018

To solve the problem of unbalanced loads and the short network lifetime of heterogeneous wireless sensor networks, this paper proposes a node-selection algorithm based on energy balance and dynamic adjustment. The spacing and energy of the nodes are calculated according to the proximity to the network nodes and the characteristics of the link structure. The direction factor and the energy-adjustment factor are introduced to optimize the node-selection probability in order to realize the dynamic selection of network nodes. On this basis, the target path is selected by the relevance of the nodes, and nodes with insufficient energy values are excluded in real time by the establishment of the node-selection mechanism, which guarantees the normal operation of the network and a balanced energy consumption. Simulation results show that this algorithm can effectively extend the network lifetime, and it has better stability, higher accuracy, and an enhanced data-receiving rate in sufficient time.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.107-117
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• 2006

무선 센서 네트워크는 센서노드와 싱크로 구성되며, 센서 노드로부터 생성된 신호들은 싱크로 전송되어 처리된다. 센서네트워크는 모든 노드들이 한정된 에너지를 가지고 운용되기 때문에 센서 네트워크를 오랫동안 유지하기 위한 연구가 많이 진행되어 왔다. 대부분의 연구들은 싱크를 고정으로 가정하였다. 그러나 실제 환경에서는 사람이나 자동차등에 의해 싱크가 이동성을 가지는 경우가 많다. 본 논문에서는 이동 싱크에 기반한 그리드 방식을 적용하여 노드의 에너지 소비를 줄이기 위한 방안을 제안한다. 이 방안은 대부분의 라우팅 작업량을 이동 싱크가 처리하고, 무선 센서지역을 세분화하여 운용함으로써 전력 소비를 줄인다. 또한 시뮬레이션에 의한 성능 평가를 통해 제안방안에 대해 분석하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제10권4호
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• pp.290-295
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• 2010

In this paper, an interference analysis method with a site-specific path loss model for a wireless personal area network (WPAN) is proposed. The site-specific path loss model is based on geometrical optics and geometric probability to consider both site-specific radio propagation characteristics and a closed-form expression to obtain the mean interference from which the uniformly distributed multiple interferers are derived. Therefore, the proposed interference analysis method can achieve more computational simplicity than the Monte-Carlo (MC) simulation, which uses the ray-tracing (RT) technique. In addition, better accuracy than the conventional interference analysis model that uses stochastic method can also be achieved. To evaluate the proposed method, a signal to the interference-noise ratio with a mean interference concept for uniformly distributed interferers is calculated and compared in two simulation scenarios. As a result, the proposed method produces not only better matched results with the MC simulation using the RT technique than the conventional interference analysis model, but also simpler and faster calculation, which is due to the site-specific path loss model and closed-form expression for interference calculation.