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수중 무인기의 최적 궤도 이동을 활용하는 계층적 수중 음향 센서 네트워크 구조
웬티탐(Nguyen Thi Tham),윤석훈(Seokhoon Yoon) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.12(융합기술)
수중 음향통신 환경에서는 지상 RF 통신에 비하여 제한된 대역폭, 높은 페이딩효과, 높은 수중음파 전달지연과 같은 제약이 있다. 본 논문에서는 이러한 수중 음향통신의 제약을 극복하여 효과적인 대규모 수중감시시스템의 구축을 가능케 하는 계층적 네트워크 구조를 제안한다. 제안하는 네트워크구조는 수중센서, 클러스터헤드, 수중/해상 싱크 및 수중무인기를 포함하며, 패킷의 전송성공률을 최대화하고 센서노드의 전력소모를 최소화시키기 위하여 복수의 수중무인기를 이용한 하이브리드 형태의 데이터라우팅을 제공한다. 즉, 클러스터 내부에서 클러스터멤버들은 Tree구조기반 라우팅을 사용하여 클러스터헤드에게 데이터를 전송하며, 궤도 이동을 하는 수중무인기는 클러스터헤드로부터 병합된 센싱데이터를 수집하고 Store-carry-forward 방식으로 싱크노드에게 데이터를 전달한다. 수중무인기의 최장 궤도이동 시간을 최소화하기 위하여 Integer Linear Programming 기반의 알고리즘이 사용된다. 시뮬레이션을 이용한 성능분석을 통하여 제안하는 수중센서네트워크 구조가 기존의 Gradient 기반 라우팅과 Geographical Forwarding 방식에 비해 높은 전송성공율과 낮은 전력소모를 획득할 수 있음을 보인다. Compared to terrestrial RF communications, underwater acoustic communications have several limitations such as limited bandwidth, high level of fading effects, and a large underwater propagation delay. In this paper, in order to tackle those limitations of underwater communications and to make it possible to form a large underwater monitoring systems, we propose a hierarchical underwater network architecture, which consists of underwater sensors, clusterheads, underwater/surface sink nodes, autonomous underwater vehicles (AUVs). In the proposed architecture, for the maximization of packet delivery ratio and the minimization of underwater sensor’s energy consumption, a hybrid routing protocol is used. More specifically, cluster members use Tree based routing to transmit sensing data to clusterheads. AUVs on optimal trajectory movements collect the aggregated data from clusterhead and finally forward the data to the sink node. Also, in order to minimize the maximum travel distance of AUVs, an Integer Linear Programming based algorithm is employed. Performance analysis through simulations shows that the proposed architecture can achieve a higher data delivery ratio and lower energy consumption than existing routing schemes such as gradient based routing and geographical forwarding. Start after striking space key 2 times.
Duc Van Le(르반둑),Seokhoon Yoon(윤석훈) 한국통신학회 2013 韓國通信學會論文誌 Vol.38 No.1B
자가구성 능력을 가진 전술모바일애드혹 네트워크는 기간망을 사용할 수 없는 전술환경에서 단위전술부대와 중앙지휘소와의 통신연결을 제공하기 위해 사용된다. 하지만, 작전 전술부대가 임무수행을 위해 중앙지휘소로부터 장거리 위치로 이동하거나 지형적 장애물이 있는 경우에는 통신단말간 데이터링크가 단절되어 전술부대로부터 지휘소까지의 데이터 경로가 유효하지 않을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 ADLCoM(Autonomous Data Link Connectivity Maintenance) 구조를 제안한다. ALDCoM하에서 각 전술그룹단위는 하나이상의 GW 노드 (게이트웨이)를 갖으며 GW 노드들은 전술부대 및 지휘소 간의 데이터 링크상태를 지속적으로 확인한다. 만약 데이터링크가 단절될 가능성이 높다면 하나이상의 육상 또는 공중 무인기를 데이터링크를 위한 릴레이로서 동작하도록 요청하여 전술 부대 및 지휘소간, 또는 전술 부대간의 데이터링크의 연결을 지속적으로 유효하게 유지 시킨다. 전술환경을 모의한 시뮬레이션을 통하여 ADLCoM구조가 전술모바일애드혹망의 성능을 현저히 높일 수 있음을 보인다. Due to its self-configuring nature, the tactical mobile ad hoc network is used for communications between tactical units and the command and control center (CCC) in battlefields, where communication infrastructure is not available. However, when a tactical unit moves far away from the CCC or there are geographical constraints, the data link between two communicating nodes can be broken, which results in an invalid data route from the tactical units to CCC. In order to address this problem, in this paper we propose a hierarchical connectivity maintenance scheme, namely ADLCoM (Autonomous Data Link Connectivity Maintenance). In ADLCoM, each tactical unit has one or more GW (gateway), which checks the status of data links between tactical units. If there is a possibility of link breakage, GWs request ground or aerial unmanned vehicles to become a relay for the data link. The simulation results, based on tactical scenarios, show that the proposed scheme can significantly improve the network performance with respect to data delivery ratio.
A Workflow-based Mobility Model of Workers in Shipyards
Dat Van Anh Duong,Seokhoon Yoon(윤석훈) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
In shipyards, the movements of workers greatly affect the performance of wireless networks and IoT services. To fully validate such services and networks, worker's movements should be considered. A lot of human movement models have been studied but most of them focus on the daily movements of people. That cannot reflect the worker's movements in shipyards. Therefore, we propose a new mobility model called the workflow-based mobility model of workers in shipyards (WMS). To fully reflect the worker's movements, we consider workflow of workers for movement generation. First, workers are classified into types. Workers in a type have similar movement characteristics (e.g., pause time and movement speed). Then, a type is divided into teams. Workers of a team have the same workflow and workplace. Workers move based on their workflow.
A Missing Data Recovery Algorithm for IoT Systems based on Tensor Factorization Technique
Shathee Akter(악터샤티),Seokhoon Yoon(윤석훈) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
To make life more automatic and easier, nowadays, the internet of things (IoT) is being applied in numerous fields, e.g., smart city, intelligent transportation, and logistic. In order to provide good quality services, IoT systems need to have high-quality sensor data. However, sensing data in IoT systems are often missing owing to various reasons (e.g., mechanical faults, loss of communications, measurement, and synchronization errors), which affect the data processing and reduces the reliability and quality of the services and applications. Therefore, missing data imputation is crucial in IoT systems. This paper proposes a data imputation method based on the tensor factorization and Bayesian approach to estimate the missing values. In addition, it takes spatial-temporal correlation between data into account and aims to minimize the error between actual and estimated sensing data.