• 제목/요약/키워드: relay networks

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최대 전송횟수 제한 및 사용자 밀집도 변화에 따른 사용자 클러스터링 알고리즘 별 D2D 광고 확산 성능 분석 (Performance Analysis of User Clustering Algorithms against User Density and Maximum Number of Relays for D2D Advertisement Dissemination)

  • 한세호;김준선;이호원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.721-727
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존 알고리즘에서의 특정 D2D 사용자 분포에 대한 광고확산 효율 저하 문제를 해결하기 위해, D2D 통신 네트워크에서 광고확산 효율을 개선하는 광고확산 알고리즘 기반의 Modified Single Linkage, K-means, 그리고 Gaussian mixture model을 적용한 Expectation Maximization 클러스터링 알고리즘의 적용이 제안되었다. 제안된 클러스터링 알고리즘들을 통해 광고 확산을 위한 목표지역들이 목표그룹으로 클러스터링되고 이를 통해 D2D 전송 단말과 수신 단말 사이의 거리를 기반으로 광고 확산 경로 설정 알고리즘과 릴레이 단말 설정 알고리즘이 적용되어 광고가 연속적으로 전파된다. 본 논문에서는 MATLAB 시뮬레이션을 통해 각 알고리즘의 최대 D2D 릴레이 제한 수와 목표지역과 비목표지역의 사용자 밀집도의 비에 따른 성능을 비교 분석한다.

IEEE 802.16j MMR 네트워크에서 Non-Transparent 중계모드의 전송률 분석 (Throughput Analysis of Non-Transparent Mode in IEEE 802.16j Mobile Multi-Hop Relay Networks)

  • 이주호;이구연;정충교
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.51-58
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    • 2012
  • MMR(Mobile Multi-hop Relay) 기술을 적용한 IEEE 802.16j 표준에서는 전송률 향상을 위한 transparent 중계 모드와 커버리지 확장을 위한 non-transparent 중계 모드를 지원한다. 이 두 가지의 중계모드는 모두 RS의 추가 설치를 통하여 구현된다. 그러나 커버리지 확장을 위한 non-transparent 중계 모드는 커버리지 확장의 본래의 목적 외에도, RS의 주파수 중첩 사용을 통해 전송률도 향상시킬 수 있는데, 이러한 non-transparent 중계 모드 상에서의 전송률 향상 정도에 대한 연구는 지금까지 거의 이루어지지 않았다. 이에 본 논문에서는 IEEE 802.16j non-transparent 중계 모드 환경에서 커버리지 확장을 위한 전형적인 모델을 제시하였으며, 제시된 모델에서 설치된 RS의 개수, 위치, 그리고 증가된 커버리지 영역에 따른 전송률 향상 정도를 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 동일 면적 대비 전송률 향상 정도의 비교를 위해서 전송 전력의 확대를 통해 커버리지 반경을 확대한 단일 MR-BS 시스템과 비교하였고, 제시된 모델에서의 전송률이 단일 MR-BS 시스템보다 최대 51.8% 이상 높게 나옴을 확인하였다. 이러한 결과는 커버지리 확대를 위한 non-transparent 중계 모드 적용시에 증가된 사용자의 트래픽 수용 용량을 설계하는데 유용하게 활용될 것이다.

Improving the Performance of AODV(-PGB) based on Position-based Routing Repair Algorithm in VANET

  • Jung, Sung-Dae;Lee, Sang-Sun;Oh, Hyun-Seo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권6호
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    • pp.1063-1079
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    • 2010
  • Vehicle ad hoc networks (VANET) are one of the most important technologies to provide various ITS services. While VANET requires rapid and reliable transmission, packet transmission in VANET is unstable because of high mobility. Many routing protocols have been proposed and assessed to improve the efficiency of VANET. However, topology-based routing protocols generate heavy overhead and long delay, and position-based routing protocols have frequent packet loss due to inaccurate node position. In this paper, we propose a position-based routing repair algorithm to improve the efficiency of VANET. This algorithm is proposed based on the premise that AODV (-PGB) can be used effectively in VANET, if the discovery, maintenance and repair mechanism of AODV is optimized for the features of VANET. The main focus of this algorithm is that the relay node can determine whether its alternative node exits and judge whether the routing path is disconnected. If the relay node is about to swerve from the routing path in a multi-hop network, the node recognizes the possibility of path loss based on a defined critical domain. The node then transmits a handover packet to the next hop node, alternative nodes and previous node. The next node repairs the alternative path before path loss occurs to maintain connectivity and provide seamless service. We simulated protocols using both the ideal traffic model and the realistic traffic model to assess the proposed algorithm. The result shows that the protocols that include the proposed algorithm have fewer path losses, lower overhead, shorter delay and higher data throughput compared with other protocols in VANET.

그룹 이동성을 가지는 무선 네트워크에서 이동 적응적인 라우팅 업데이트 구조 (Mobility-Adaptive Routing Update Scheme for Wireless Networks with Group Mobility)

  • 강현제;임성국;전한얼;이재용;박수범;유영빈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권1B호
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    • pp.39-49
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    • 2012
  • 다수의 노드들이 유사한 이동 특성을 보이는 그룹 이동성을 고려하였을 때, 동일 그룹에 속한 노드간의 상대 속도는 작기 때문에 그룹 내 라우팅 업데이트 주기를 길게 설정하여 라우팅 오버헤드를 최소화하는 것이 가능하지만, 수집된 정보의 정확성이 저하되기 때문에 상대 속도가 큰 그룹 간의 패킷 전송 성공률이 감소된다. 그룹 간의 라우팅 오버헤드를 패킷 전송 성공률의 저하 없이 감소시키기 위해 이동 적응적인 라우팅 업데이트 구조가 본 논문에서 제안된다. 제안하는 알고리즘은 각 그룹 단위로 이동성을 예측을 하고 이를 통해 라우팅 업데이트 주기를 유동적으로 조절하여 라우팅 오버헤드를 감소시킨다. 또한 적절한 인접 그룹을 중계(relay) 그룹으로 설정하여, 추후 이동성에 의해 두 그룹간의 직접적인 연결이 단절되더라도 중계 그룹을 통해 통신이 원활이 유지될 수 있도록 지원함으로써 오버헤드가 감소하고 패킷 전송 성공률이 높아지게 된다.

DTN에서 예측 기반한 적응적 노드 속성 분석 (Adaptive analysis of characteristic nodes using prediction method in DTN)

  • 도윤형;전일규;오영준;이강환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.2771-2778
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    • 2014
  • 본 논문은 Delay Tolerant Network(DTN)에서 예측기반 라우팅을 사용할 때 효율적인 중계 노드를 선택할 수 있도록 노드 속성을 분석하는 알고리즘을 제안한다. 기존 예측기반 DTN 라우팅 알고리즘은 노드의 정보를 분석하여 목적 노드로 접근하는 노드를 예측하여 중계 노드로 선택하는데, DTN의 특성상 전체적인 네트워크의 상황을 파악하기 힘들어 불규칙하게 변화하는 네트워크에서는 지연시간이 증가하고 전송률이 감소하는 단점이 있었다. 이를 해결하기 위해 제안하는 알고리즘은 노드의 속도, 방향, 위치 등의 속성 정보와 네트워크의 환경에 적응적으로 변화하는 가중치를 사용해 불분명한 네트워크 환경에서 더 효율적인 노드를 선택할 수 있도록 한다. 본 논문은 모의실험을 통해 제안하는 알고리즘을 사용한 라우팅 프로토콜이 기존 라우팅 프로토콜에 비해 전송률, 지연시간, 오버헤드 측면에서 향상됨을 검증한다.

클러스터 기반 WSN에서 비정상적인 클러스터 헤드 선출 공격에 대한 통계적 탐지 기법 (A Statistical Detection Method to Detect Abnormal Cluster Head Election Attacks in Clustered Wireless Sensor Networks)

  • 김수민;조영호
    • 정보보호학회논문지
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    • 제32권6호
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    • pp.1165-1170
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    • 2022
  • 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Network: WSN)에서 센서들을 클러스터(Cluster) 단위로 그룹화하고 각 클러스터에서 통신 중계 역할을 하는 클러스터 헤드(Cluster Head: CH)를 선출하는 클러스터링 알고리즘이 에너지 보존과 중계 효율을 위해 제안되어 왔다. 한편, 오염된 노드(Compromised Node), 즉 내부공격자를 통해 CH 선출과정에 개입하여 네트워크 운영에 치명적인 영향을 미치는 공격기법들이 등장하였으나, 암호키 기반 대응방식과 같은 기존 대응방법은 내부공격자 방어에 한계가 있었다. 따라서, 본 연구에서는 클러스터링 알고리즘의 CH 선출 통계를 바탕으로 비정상적인 CH 선출 공격을 탐지하는 통계적 탐지기법을 제안한다. 대표적인 클러스터링 알고리즘인 LEACH와 HEED가 운영되는 환경에서 오염노드에 의한 비정상적인 CH 선출 공격을 설계하고, 제안기법의 공격탐지여부에 대한 실험을 통해 제안기법의 효과성을 확인하였다.

멀티홉 무선 센서 네트워크에서 버스트 데이타의 효율적인 전송을 위한 프로토콜에 관한 연구 (A MAC Protocol for Efficient Burst Data Transmission in Multihop Wireless Sensor Networks)

  • 노태호;정광수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권3호
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    • pp.192-206
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    • 2008
  • 작은 센서 노드로 구성되는 무선 센서 네트워크는 멀티홉으로 무선 통신을 하는 주요한 특징을 가지고 있다. 지금까지의 응용은 주기적인 형태의 비교적 단순한 센싱 데이타를 취급하는 것이 대부분 이었다. 하지만 최근 새로운 형태의 일시적이고 연속적인 버스트 데이타를 멀티홉으로 전송하는 좀 더 복잡한 응용들이 대두되고 있다. 따라서 이러한 응용을 효율적으로 지원하기 위한 전송 프로토콜에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 멀티홉 환경에서 버스트 데이타의 효율적인 전송을 위한 PIGAB(Packet Interval Gap based on Adaptive Backoff) 프로토콜을 제안하였다. 경쟁 기반 프로토콜인 PIGAB은 근원지 노드에서 동작하는 PIG(Packet Interval Gap) 제어 알고리즘과 릴레이 노드에서 동작하는 MF(MAC-level Forwarding) 알고리즘으로 구성되며, 새롭게 제안된 AB(Adaptive Backoff), CAB(Collision Avoidance Backoff), 그리고 UB(Uniform Backoff)를 기반으로 동작한다. 제안된 PIGAB 프로토콜은 이러한 알고리즘과 기법을 통해 감춰진 노드의 전송 시기를 인지하여 패킷마다의 전송 시기를 조절함으로써 멀티홉 환경에서 겪는 기본적인 문제를 해결할 수 있다. 시뮬레이션과 실제 실험을 통해 PIGAB 프로토콜이 기존 방식에 비해 멀티홉 환경에서 버스트 데이타를 안정적이고 신속하게 전송하는 것을 확인할 수 있었다.

VLC 기반 멀티 홉 멀티미디어 데이터 전송 네트워크 시스템 (Visible Light Communication based Multi-hop Multimedia Data Transmission Networks System)

  • 박인철;신정진;박주영;리데덩;안병구
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.21-31
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    • 2014
  • 본 논문에서는 VLC를 이용한 멀티 홉 멀티미디어 데이터 전송 시스템을 제안개발 한다. 제안된 시스템의 주요한 기여도 및 특징은 다음과 같다. 첫째, 본 연구의 기여도는 LED 통신 기반으로 멀티 홉 기술을 사용하여 멀티미디어 데이터를 장거리 전송이 가능한 전송네트워크 시스템을 개발하는 것이다. 둘째, 개발된 시스템은 다음과 같은 주요한 특징이 있다. 전송부에서 오디오 데이터와 비디오 데이터를 두 개의 채널을 통하여 멀티 홉을 경유하여 전송된다. 오디오 채널의 릴레이에서는 전송된 신호를 포토다이오드로 데이터를 수신 받아 에러체크 및 증폭을 하여 수신부로 전송한다. 수신부에서는 포토다이오드로부터 받은 인코딩된 오디오 데이터를 디코딩 및 증폭을 하여 아날로그 오디오 신호로 컨버팅을 하여 스피커를 통해 오디오 데이터를 출력한다. 비디오 채널의 릴레이에서는 전송된 신호를 포토다이오드로 데이터를 수신 받아 OP-AMP로 신호를 증폭하여 LED를 통하여 수신부로 신호를 전송한다. 수신부에서는 포토 다이오드로부터 받은 비디오 데이터 신호를 OP-AMP로 증폭을 하여 모니터를 통해서 비디오 데이터를 출력한다. 제안된 시스템의 성능평가는 형광등이 켜져 있는 실험실에서 진행되었다. 성능평가 결과 제안된 시스템은 멀티미디어 데이터를 멀티 홉 네트워크를 경유하여 효과적으로 전송할 수 있음을 보여 주었다. 반면에 사용된 색깔에 따라서 전송된 멀티미디어 성능에 약간의 차이가 있음을 알 수 있었다.

ATM-프레임 릴레이 망 연동장치의 셀 수신 버퍼 용량 분석 (Cell Buffer Analysis for ATM-to-Frame Relay Interworking)

  • 이성창;남윤석;김정식
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권10호
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    • pp.30-39
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    • 1999
  • 본 논문에서는 ATM 망과 FR(Frame Relay) 망간의 연동장치(IWU)에서 ATM 망으로부터 프레임 셀들을 수신하여 프레임으로 복원한 후 FR 망으로 전송하는 프레임 셀 수신 버퍼의 소요량을 분석하였다. 이 프레임 셀 수신 버퍼에는 ATM 망을 통하여 다수의 다른 FR 망들로부터의 프레임 셀들이 다중화되어 입력된다. 수신되는 셀들은 VPI/VCI별로 동시에 프레임으로 조립되고, 프레임이 완성되면 각 연결의 설정에 따라 여러 개의 FR 망 전송 링크들 중 하나로 전송용량에 따라 순차적으로 전송된다. 따라서, IWU의 셀 수신부에는 다중화된 프레임 셀들을 VPI/VCI별로 동시에 프레임으로 조립하기 위한, 또한, 조립이 완성된 프레임에 대해서는 FR 링크로 전송되기까지 대기할 충분한 버퍼가 필요하다. 본 논문에서는 프레임 셀 수신버퍼에 입력되는 트래픽 및 버퍼를 모델링하고 입력되는 트래픽의 파라미터들, 다중화 FR 연결의 수 및 FR 출력 링크의 수 및 전송능력 등의 항으로 프레임 손실 확률을 유도하였다. 이 손실 확률에 따라 주어진 손실 확률을 만족하는 소요 버퍼량을 여러 가지 연동 환경을 가정하여 분석하고 제시하였다. 또한, FR 연결의 다중화 수, 출력 링크의 수에 따른 손실율 및 버퍼 소요량의 변화 등을 분석하여 제시하였다.

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DTN에서 노드 간 연결 가능성과 마스킹 연산을 이용한 중계노드 선정 기법 (Relay Node Selection Method using Node-to-node Connectivity and Masking Operation in Delay Tolerant Networks)

  • 정래진;전일규;우병훈;구남경;이강환
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.1020-1030
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    • 2016
  • 본 논문에서는 이동 속성 정보를 활용하여 이동 노드간의 연결 가능성을 분석하고 마스킹 기법을 이용하여 이웃한 이동노드 중 목적 노드와 연결 가능성이 가장 높은 이동노드를 중계노드로 선정하는 EPCM(Enhanced Prediction-based Context-awareness Matrix)을 제안한다. 기존 Delay Tolerant Network (DTN)의 전송방식은 노드의 단순 이동성에 의존하여 목적노드로 메시지를 전송하게 된다. 이러한 경우 목적노드와의 연결성이 낮은 이동노드를 중계노드로 선정하게 되면 이동노드의 메시지 저장 및 처리 능력 제한으로 인하여 전송 지연 또는 패킷 손실의 원인이 된다. 본 논문의 제안된 알고리즘에서는 이동노드의 속도와 방향 속성 정보를 고려하여 목적노드와의 연결성을 계산하고 마스킹 연산을 활용하여 가장 높은 연결 가능성을 가지고 있는 중계노드를 선정하여 목적 노드까지 메시지를 전달하게 된다. 모의실험에서 Epidemic 및 PROPHET 알고리즘과 제안하는 알고리즘의 패킷 전송률을 비교한 결과 제안하는 알고리즘이 노드의 이동 속성을 고려한 연결성으로 보다 높은 패킷 전송률을 보여주었다.