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ECMA-392 기반 선박 내 네트워크에서 QoS를 지원하는 CRP 예약 충돌 해결 방안
이성로(Seong Ro Lee),오주성(Joo-Seong Oh),김범무(Beom-mu Kim),이연우(Yeonwoo Lee),정민아(Min-A Jeong),이승범(Seung Beom Lee) 한국통신학회 2014 韓國通信學會論文誌 Vol.39 No.12(융합기술)
본 논문에서는 선박 내 IT 서비스에 대한 요구에 부응하기 위해 인지무선 최초 표준인 ECMA-392 네트워크를 사용한다. ECMA-392 기반 네트워크에서 멀티 홉을 지원하는 장치들의 충돌 문제에 대해 살펴보고, 이를 해결하기 위한 CRP 예약 충돌 해결 방안을 제안한다. 현재의 CRP 예약 기법은 3홉 거리에서 이동하는 ECMA-392 장치들 사이의 CRP 예약 충돌을 해결하지 못한다. 기존의 CRP 예약 충돌 해결 방안은 멀티미디어 스트리밍과 같은 실시간 서비스의 QoS를 보장할 수 없다. 그래서 우리는 새로운 2-hop CRP Availability IE의 제안과 CRP Control 필드의 변경을 통해 새로운 CRP 예약 충돌을 방지하는 방안을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 3홉 CRP 예약 충돌 해결 방식이 디바이스의 데이터 수율을 향상시키고 있음을 나타낸다. In this paper, we use the ECMA-392 standard, the first cognitive radio networks to meet the demand for IT services in the ship. And, we investigate about the conflicts of devices that support multi-hop network based on the ECMA-392. Therefore, we propose the resolution scheme of CRP reservation conflicts to solve this. The current CRP reservation approaches does not solve the CRP reservation conflicts of ECMA-392 between devices that move at a distance of three hops. Therefore, it is not possible to guarantee the QoS of real time services such as multimedia streaming. So, we provide a new CRP reservation scheme to avoid conflict through a new 2-hop CRP Availability IE and the change of CRP Control field. From the simulation results, we know that the proposed method of 3 hops CRP reservation conflicts resolution improves the throughput of device.
선박 내 멀티 홉 무선 브릿지에서 QoS 보장을 위한 ECMA-392 협력 MAC 프로토콜
이승범(Seung Beom Lee),정환종(Hwan-jong Jeong),정민아(Min-A Jeong),이연우(Yeonwoo Lee),이성로(Seong Ro Lee) 한국통신학회 2014 韓國通信學會論文誌 Vol.39 No.12(융합기술)
본 논문에서는 선박 내 IT 서비스에 대한 요구에 부응하기 위해 적응적이고 합리적으로 무선 주파수를 활용하는 인지무선 최초 표준인 ECMA-392 네트워크를 사용한다. ECMA-392 네트워크를 이용한 선박 내 멀티 홉 무선브릿지에서 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 QoS를 보장하는 ECMA-392 협력 MAC 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 ECMA-392 장치들 사이의 정보를 바탕으로 효율적인 경로를 선택하여 직접 전송을 하거나 릴레이 전송을 하기 때문에 장치의 QoS를 보장하는 통신을 제공한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 협력 MAC 프로토콜이 기존의 방식에 비해 데이터 수율을 향상 시키고 있음을 나타낸다. In this paper, we use the ECMA-392 standard, the first cognitive radio networks to meet the demand for IT services in the ship. We propose a ECMA-392 cooperative MAC protocol to ensure QoS to support multimedia services in the ship area in a multi-hop wireless bridge using ECMA-392 networks. Because the proposed protocol transmits directly or relay transmission by selecting efficient routes based on the information of the ECMA-392 devices, it provides communication to ensure QoS of the device. The simulation results show that the proposed cooperative MAC protocol improves a throughput of devices compared to the existing method.
베이스 노드의 이동성이 큰 센서 네트워크 환경에서 최소 Wiener 수를 갖는 라우팅 트리를 위한 분기한정 알고리즘
강승호(Seung-Ho Kang),김기영(Ki-Young Kim),이우영(Woo-Young Lee),송익호(Iickho Song),정민아(Min-A Jung),이성로(Seong-Ro Lee) 한국통신학회 2010 韓國通信學會論文誌 Vol.35 No.5a
에너지 효율성과 같은 센서 네트워크에 중요한 요소들을 보장하기 위한 트리기반 프로토콜들이 여럿 제시되었다. 하지만 선박이나 해양 분야와 같이 베이스 노드의 이동성이 큰 네트워크 환경을 전제로 한 토폴로지에 대한 연구는 부족하였다. 본 논문에서는 베이스 노드의 이동성이 큰 센서 네트워크 환경에 적합한 토폴로지로 최소 Wiener 수 신장트리를 제안한다. 가중치 있는 그래프로부터 최소 Wiener 수를 가진 신장트리를 구하는 문제는 NP-hard로 알려져 있다. 문제 해결을 위해 분기 한정 알고리즘을 설계하고 대표적인 신장트리 중 하나인 최소신 장트리를 대상으로 1라운드 패킷 전송에 필요한 전송 거리 및 에너지 소모량, 네트워크 수명을 모의실험을 통해 비교하였다. 전송 거리와 에너지 소모량은 제시한 트리가 최소신장트리에 비해 우수하였지만 네트워크 수명은 오히려 열등함을 알 수 있었다. Several protocols which are based on tree topology to guarantee the important metrics such as energy efficiency in sensor networks have been proposed. However, studies on the effect of topologies in sensor networks, where base node has a high mobility, are very few. In this paper, we propose a minimum Wiener index tree as a suitable topology to the wireless sensor networks with high mobile base node. The minimum Wiener index spanning tree problem which aims to find a tree with minimum Wiener index from a given weighted graph was proved to be NP-hard. We designed a branch and bound algorithm for this problem. To evaluate the performance of proposed tree, the comparisons with minimum spanning tree in terms of transmission distance, energy consumption during one round, and network lifetime was performed by simulations. Our proposed tree outperformed in transmission distance and energy efficiency but underperformed in lifetime.
베이스 노드의 이동성이 큰 센서 네트워크에서 트리기반 라우팅을 위한 다목적 유전자 알고리즘
강승호 ( Seung-ho Kang ),김기영 ( Ki-young Kim ),표세준 ( Re-jun Pyo ),강일우 ( Il-woo Kang ),이성로 ( Seong-ro Lee ),정민아 ( Min-a Jung ) 한국정보처리학회 2010 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.17 No.1
무선 센서 & 액터 네트워크(WSAN)와 같이 다수의 베이스 노드가 존재하거나 베이스 노드의 이동성이 큰 센서 네트워크에서 최소 Wiener수 신장 트리(MWST)기반 라우팅 방법은 최소 신장 트리(MST)기반 라우팅 방법에 비해 패킷 전송 거리가 짧고 전력 소모가 적다. 하지만 주어진 그래프로부터 최소 Wiener 수 신장 트리를 찾는 문제는 NP-hard 문제이고 최소 신장 트리에 비해 네트워크 수명이 짧은 단점이 있다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하고자 Wiener 수 적응도, 네트워크 수명 적응도, 차수 적응도 등을 동시에 고려한 다목적 유전자 알고리즘을 설계하고 네트워크 전체 전력 소모를 크게 증가시키지 않으면서도 네트워크의 수명을 Wiener 수 적응도만을 사용했을 때 보다 연장시킴을 실험을 통해 보인다.