• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권5호
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• pp.631-640
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• 2003

애드혹 네트워크 상의 노드들이 서로의 분산된 데이타를 주고받는 P2P 응용은 멀티 홈 무선 통신의 오버헤드로 인하여 효율성이 떨어진다. 이것을 극복하기 위해서 본 논문은 이웃 캐싱(neighbor caching) 기법을 제안하고, 이 방법이 노드들의 독립적인 캐싱 방법보다 효율적이라는 것을 보이고 있다. 이웃 캐싱 기법은 쉬고 있는 이웃 노드의 저장 공간을 잠시 빌려 씀으로써 캐싱 공간을 확대하고 먼 거리에서 데이타를 가져오는 멀티 홉 무선 통신의 단점을 극복하는 방법이다. 모의 실험의 결과에 따르면 이웃 캐싱은 망의 크기가 커질 때, 노드들의 쉬는 시간이 길 때, 그리고 노드들의 캐시 크기가 작을 때 좋은 성능을 나타낸다. 이와 함께 본 논문에서는 이웃 캐싱을 할 때 로드들 중에서 최적의 이웃 노드를 선별해 내는 우선순위에 근거한 예측기법(ranking based prediction)을 제안하였다. 우선순위에 근거한 예측 기법을 통해 데이타가 가장 오랫동안 보관될 가능성이 높은 이웃 노드를 선별해내고 우선순위가 낮은 데이타를 이웃 캐싱 하지 않을 수 있어서 이웃 캐싱의 효율성을 높일 수 있다. 모의 실험을 통해 이 방법이 노드들의 상황에 따라 이웃 캐싱의 횟수를 적절히 조절하여 성능향상을 가져올 뿐만 아니라 노드들이 분주한 상황에서도 이웃 캐싱이 유연하게 동작하도록 하는 것을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1955-1963
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• 2009

무선 센서 네트워크를 이용하여 관심 대상의 출현을 모니터링 하는 응용에서는 동일 사실에 대해 여러 노드로부터 중복된 보고가 이루어져 네트워크 대역폭의 낭비와 관련 노드들의 전력 소모를 야기 할 수 있다. 이 논문에서는 대상을 감지한 각각의 노드로 하여금 일정 기간 동안 대기하면서 보고 제한을 알리는 DRP(Don't Report Packet) 패킷을 수신하지 않는 경우에만 싱크(기지국)로 감지 사실을 보고하는 기법을 제시한다. 제한 깊이가 2인 경우 DRP 전파 비용은 물론, 감지 사실을 알리는 보고 비용 역시 최소가 되어 가장 경제적인 통신이 가능하였다. DRP 전파 깊이를 1로 제한하면 최소 2개의 서로 다른 경로를 경유하는 감지 보고가 가능하여 전달의 신뢰성을 높일 수 있다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.379-387
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• 2013

대규모 무선 센서 네트워크에 있어서 광역도청에 대응하여 통신 근원지와 도착지의 위치기밀을 유지하기 위해서는 흔히 과다한 더미패킷들이 발생된다. 앞서의 연구에서는 데이터패킷 전송 동안에 근원지와 도착지를 포함하는 일정 범위 내의 노드들만이 빈 타임-슬롯마다 더미패킷을 발생하도록 하는 위치보안 라우팅 프로토콜 ELPR(End-node Location Privacy Routing)을 제안하였다. 이 논문에서는 고정된 보안성을 갖는 PCM(Periodic Collection Method)에 비해 ELPR은 다양한 위치보안 수준을 제공함을 보였다. 시뮬레이션을 통해 ELPR은 노드들의 수나 데이터패킷들이 많은 경우, PCM보다 발생 패킷 수에 있어서 경제성 있는 위치보안이 가능함을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권11호
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• pp.1135-1140
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• 2016

웨어러블 WBAN을 설계하는데 있어서 중요한 문제는 한정된 전지의 동력을 가지는 노드들의 저-전력 제약사항을 갖는 네트워크에서 QoS 요구사항의 균형을 보장하는 것이다. 인체에 이식된 저-전력 장치들은 그들의 한정된 전지수명으로 인해 최소한의 요구사항으로 제한되고 쉽게 착용할 수 있도록 적고 슬림해야 한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.6과 호환이 가능하고 휴지사이클 동안 에너지를 최대한 충전하며 WBAN의 QoS를 보장하고 네트워크 노드와 허브 들 간에 성공적인 패킷들의 수신을 제공하는 채널할당최적기법을 제안하고자 한다. 시뮬레이션을 통해서 제안된 방법은 패킷 전달과정에서 QoS를 극대화 하며 전송률과 에너지 효율 측면에서 향상됨을 보인다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권2호
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• pp.162-168
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• 2012

This paper considers the scenario in which a set of nodes share a common channel. Some nodes have a rechargeable battery and the others are plugged to a reliable power supply and, thus, have no energy limitations. We consider two source-destination pairs and apply the concept of cognitive radio communication in sharing the common channel. Specifically, we give high-priority to the energy-constrained source-destination pair, i.e., primary pair, and low-priority to the pair which is free from such constraint, i.e., secondary pair. In contrast to the traditional notion of cognitive radio, in which the secondary transmitter is required to relinquish the channel as soon as the primary is detected, the secondary transmitter not only utilizes the idle slots of primary pair but also transmits along with the primary transmitter with probability p. This is possible because we consider the general multi-packet reception model. Given the requirement on the primary pair's throughput, the probability p is chosen to maximize the secondary pair's throughput. To this end, we obtain two-dimensional maximum stable throughput region which describes the theoretical limit on rates that we can push into the network while maintaining the queues in the network to be stable. The result is obtained for both cases in which the capacity of the battery at the primary node is infinite and also finite.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제2권6호
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• pp.357-366
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• 2013

Spectrum sensing, as a fundamental functionality of Cognitive Radio (CR), enables Secondary Users (SUs) to monitor the spectrum and detect spectrum holes that could be used. Recently, the security issues of Cognitive Radio Networks (CRNs) have attracted increasing research attention. As one of the attacks against CRNs, a Primary User Emulation (PUE) attack compromises the spectrum sensing of CR, where an attacker monopolizes the spectrum holes by impersonating the Primary User (PU) to prevent SUs from accessing the idle frequency bands. Energy detection is often used to sense the spectrum in CRNs, but the presence of PUE attack has not been considered. This study examined the effect of PUE attack on the performance of energy detection-based spectrum sensing technique. In the proposed protocol, the stationary helper nodes (HNs) are deployed in multiple stages and distributed over the coverage area of the PUs to deliver spectrum status information to the next stage of HNs and to SUs. On the other hand, the first stage of HNs is also responsible for inferring the existence of the PU based on the energy detection technique. In addition, this system provides the detection threshold under the constraints imposed on the probabilities of a miss detection and false alarm.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2101-2119
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• 2013

The spectrum allocation is an attractive issue for mobile cognitive radio (CR) network. However, the time-varying characteristic of the spectrum allocation is not fully investigated. Thus, this paper originally deduces the probabilities of spectrum availability and interference constrain in theory under the mobile environment. Then, we propose a prediction mechanism of the time-varying available spectrum lists and the dynamic interference topologies. By considering the node mobility and primary users' (PUs') activity, the mechanism is capable of overcoming the static shortcomings of traditional model. Based on the mechanism, two prediction-based spectrum allocation algorithms, prediction greedy algorithm (PGA) and prediction fairness algorithm (PFA), are presented to enhance the spectrum utilization and improve the fairness. Moreover, new utility functions are redefined to measure the effectiveness of different schemes in the mobile CR network. Simulation results show that PGA gets more average effective spectrums than the traditional schemes, when the mean idle time of PUs is high. And PFA could achieve good system fairness performance, especially when the speeds of cognitive nodes are high.

• 전기학회논문지
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• 제62권1호
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• pp.140-142
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• 2013

Cognitive radio (CR) has been recently proposed to dynamically access unused-spectrum. Since the spectrum availability for opportunistic access is determined by spectrum sensing, sensing control is identified as one of the most crucial issues of cognitive radio networks. Out-of-band sensing to find an available channels to sense. Sensing is also required in case of spectrum hand-off. Sensing process needs to be done very fast in order to enhance the quality of service (QoS) of the CR nodes, and transmission not to be cut for longer time. During the sensing, the PU(primary user) detection probability condition should be satisfied. We adopt a channel prediction method to find target channels. Proposed prediction method combines chaotic global method and chaotic local method for channel idle probability prediction. Global method focus on channel history information length and order number of prediction model. Local method focus on local prediction trend. Through making simulation, Proposed method can find an available channel with very high probability, total sensing time is minimized, detection probability of PU's are satisfied.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권3호
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• pp.153-166
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• 2013

A hierarchical time division multiple access (HTDMA) medium access control (MAC) protocol is proposed for clustered mobile underwater acoustic networks. HTDMA consists of two TDMA scheduling protocols (i.e., TDMA1 and TDMA2) in order to accommodate mobile underwater nodes (UNs). TDMA1 is executed among surface stations (e.g., buoys) using terrestrial wireless communication in order to share mobility information obtained from UNs which move cluster to cluster. TDMA2 is executed among UNs, which send data to their surface station as a cluster head in one cluster. By sharing mobility information, a surface station can instantaneously determine the number of time slots in a TDMA2 frame up to as many as the number of UNs which is currently residing in its cluster. This can enhance delay and channel utilization performance by avoiding the occurrence of idle time slots. We analytically investigate the delay of HTDMA, and compare it with that of wellknown contention-free and contention-based MAC protocols, which are TDMA and Slotted-ALOHA, respectively. It is shown that HTDMA remarkably decreases delay, compared with TDMA and Slotted-ALOHA.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.691-699
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• 2014

네트워크 수명을 연장시키기 위해 무선 센서 네트워크에서는 idle listening에 소비되는 에너지를 줄일 수 있는 듀티-사이클 MAC 프로토콜들이 제안되었다. 일반적인 듀티-사이클 MAC 프로토콜에서 각 센서 노드는 잔여 에너지양을 기반으로 듀티-사이클 주기를 계산한다. 그러나 에너지 수집이 가능한 센서 네트워크에서 기존 듀티-사이클 주기는 에너지 수집률이 높은 센서 노드에 불필요한 sleep 지연을 발생시킨다. 따라서 우리는 이전 연구에서 잔여 에너지양과 에너지 수집률을 함께 고려하여 듀티 사이클-주기를 조절하는 듀티-사이클 스케줄링 기법을 제안하였다. 그러나 이러한 듀티-사이클 MAC 프로토콜들은 듀티 사이클-주기 변화에 따른 성능 차이를 고려하지 않고 듀티-사이클 주기를 항상 선형적으로 조절하므로, 응용의 요구사항에 맞는 최적의 듀티 사이클 주기를 얻지 못한다. 본 논문에서는 듀티-사이클 주기를 계산하는 세 가지 기법들을 제안하고 그 결과에 대해 분석한다. 실험을 통해 제안된 기법들이 기존 듀티-사이클 스케줄링 기법에 비해 네트워크 수명, 단대단 패킷 전송 시간과 패킷 전송률을 각각 최대 23%, 44%, 31% 증가시킴을 확인하였다.