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클러스터 기반 모바일 P2P 알고리즘의 최적 클러스터 구성
우혁 ( Hyuk Wu ),이동준 ( Dong Jun Lee ) 한국항행학회 2011 韓國航行學會論文誌 Vol.15 No.2
최근 모바일 기기의 사용 급증에 따라 모바일 애드혹 네트워크(MANET, Mobile Ad-hoc Networks)에서 사용하는 모바일 P2P(Peer to Peer)에 대한 관심이 높아지고 있으며 그에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. P2P 방식은 구조적인(Structured) P2P 방식과 비구조적인(Unstructured) P2P 방식으로 분류할 수 있다. 모바일 애드혹 네트워크에서 구조적인 방식의 P2P 알고리즘은 정보의 인접성을 고려하지 않아 컨트롤 트래픽이 증가하는 문제가 있으며, 비구조적인 방식의 P2P 알고리즘은 노드 수가 많아질 경우 확장성에 문제가 있다. 그래서 구조적인 방식의 P2P 알고리즘과 비구조적인 방식의 P2P 알고리즘의 장점을 취합한 하이브리드(Hybrid) 방식의 P2P 알고리즘이 제안 되었다. 본 논문에서는 하이브리드 P2P 방식 중 클러스터 기반(Cluster-based)의 P2P 알고리즘의 컨트롤 트래픽을 분석하고, 이에 관한 최적 클러스터 구성을 도출하였다. 이러한 최적 클러스터 구성 사용시, 비구조적인 방식의 P2P 알고리즘 중 대표적인 Gnutella 보다 더 좋은 성능을 나타냄을 보였다. Mobile P2P(Peer-to-Peer) protocols in MANET(mobile ad-hoc networks) have gained much attention recently. Existing P2P protocols can be categorized into structured and unstructured ones. In MANET, structured P2P protocols show large control traffic because they does not consider the locality of P2P data and unstructured P2P protocols have a scalability problem with respect to the number of nodes. Hybrid P2P protocols combine advantages of the structured and unstructured P2P protocols. Cluster-based P2P protocol is one of the hybrid P2P protocols. Our study makes an analysis of the cluster-based P2P protocol and derives the optimal cluster formation in MANET. In the derived optimal cluster formation, the cluster-based P2P protocol shows better performance than Gnutella protocol with respect to control traffic.
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IEEE 802.15.4e 멀티 채널 QoS 스케줄링 알고리즘
우혁 ( Hyuk Wu ),김학규 ( Hak Kyu Kim ),이동준 ( Dong Jun Lee ),강호용 ( Ho Yong Kang ) 한국항행학회 2011 韓國航行學會論文誌 Vol.15 No.5
IEEE 802.15.4는 TDMA(time division multiple access) 방식으로 동작하는 LWPAN(low-rate wireless personal area networks)의 표준이다. 그러나 IEEE 802.15.4는 QoS(quality of service), 확장성, 신뢰성 등에 제약이 있다. 기존 IEEE 802.15.4에서는 QoS 지원을 위하여 GTS(guaranteed time slot)을 사용한다. 그러나 GTS는 멀티 홉 환경에서 다수의 장치들의 QoS를 만족시키기에 효과적인 방법이 아니며, 멀티 주파수 채널에 대한 고려도 없다. 이러한 제약 사항을 보완하기 위하여 IEEE 802.15.4의 MAC(medium access control) 부계층을 강화한 표준으로써 IEEE 802.15.4e가 개발 중이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4e에서 멀티 채널, 멀티 홉 환경의 종단 장치간 전송 지연을 만족시키기 위한 스케줄링 방식을 제안하고, 시뮬레이터를 이용하여 성능 평가를 수행하였다. IEEE 802.15.4 is a standard for LWPAN based on TDMA. IEEE 802.15.4 has not been used widely because of restrictions on the QoS, scalability, and reliability. IEEE 802.15.4 utilizes GTS for one-hop QoS transmission. However GTS is not an effective method to satisfy QoS in multi-hop environments. Currently IEEE 802.15.4e, an extended version of IEEE 802.15.4 MAC sub-layer, is being developed to satisfy more diverse performance requirements than IEEE 802.15.4. IEEE 802.15.4e provides muti-hop QoS transmission functionality and uses multiple frequency channels. In this paper, a multi-channel TDMA scheduling scheme is proposed to satisfy end-to-end transmission delay in IEEE 802.15.4e. The performance of the proposed scheme is evaluated using simulation.
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항공 통신 기술 분야 : MANET에서 장치의 이동성을 고려한 클러스터 기반 P2P 알고리즘
우혁 ( Hyuk Wu ),이동준 ( Dong Jun Lee ) 한국항행학회 2011 韓國航行學會論文誌 Vol.15 No.6
최근 애드혹 네트워크에서의 모바일 P2P에 대한 관심이 높아지고 있다. 비록 유선 네트워크에서 P2P 알고리즘에 대한 많은 연구가 있었지만, 기존 P2P 프로토콜들은 장치의 이동성을 고려하지 않아 모바일 애드혹 네트워크(MANET, Mobile Ad-hoc Network)에 적합하지 않다. 본 연구에서는 애드혹 네트워크에서 장치의 이동성을 고려하여 클러스터 기반의 새로운 P2P 프로토콜을 제안한다. 기존의 클러스터 기반의 P2P 알고리즘에서 각 클러스터는 슈퍼피어와 슈퍼피어에 자신이 갖고 있는 파일 목록을 등록한 피어들로 구성된다. 이동성이 높은 피어들은 클러스터 간에 자주 핸드오프가 발생하고, 이로 인하여 슈퍼피어에 파일 목록을 등록하기 위한 트래픽이 많이 발생한다. 제안하는 알고리즘에서 이동성이 낮은 피어들은 기존의 클러스터 기반 P2P의 피어들과 동일하게 동작하고, 이동성이 높은 피어들은 다르게 동작한다. 즉 이동성이 높은 피어들은 새로운 클러스터에 참여시, 자신의 존재를 슈퍼피어에게 알리지만 파일 목록을 등록하지는 않으며 파일을 찾고자 할 때 우선 슈퍼피어에 등록된 파일 목록을 검색하고 만약 찾지 못하였을 경우 검색 메시지를 클러스터 내에 전파(broadcast)한다. 본 논문에서 제안 알고리즘을 수학적으로 모델링하고 P2P 트래픽과 라우팅 트래픽에 대한 분석과 최적화를 수행하였고 수학적 모델링 결과에서 제안 알고리즘의 성능이 기존의 클러스터 기반 P2P 알고리즘과 Gnutella 알고리즘에 비해 비슷하거나 더 좋음을 보였다. Mobile P2P protocols in ad-hoc networks have gained large attention recently. Although there has been much research on P2P algorithms for wired networks, existing P2P protocols are not suitable for mobile ad-hoc networks because they do not consider mobility of peers. This study proposes a new cluster-based P2P protocol for ad hoc networks which utilizes peer mobility. In typical cluster-based P2P algorithms, each cluster has a super peer and other peers of the cluster register their file list to the super peer. High mobility peers would cause a lot of file list registration traffic because they hand-off between clusters frequently. In the proposed scheme, while peers with low mobility behave in the same way as the peers of the typical cluster-based P2P schemes, peers with high mobility behave differently. They inform their entrance to the cluster region to the super peer but they do not register their file list to the super peer. When a peer wishes to find a file, it first searches the registered file list of the super peer and if fails, query message is broadcasted. We perform mathematical modeling, analysis and optimization of the proposed scheme regarding P2P traffic and associated routing traffic. Numerical results show that the proposed scheme performs much better than or similar to the typical cluster-based P2P scheme and flooding based Gnutella.0
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항공 통신 기술 분야 : 무선 인지 네트워크에서 군집형 데이터 슬롯의 미검출 확률 추정에 기반한 최적 스펙트럼 센싱 구조
우혁 ( Hyuk Wu ),이동준 ( Dong Jun Lee ) 한국항행학회 2013 韓國航行學會論文誌 Vol.17 No.5
무선 인지 네트워크의 많은 연구는 한 번의 스펙트럼 센싱 수행으로 한 개의 데이터 슬롯을 전송하는 프레임 구조에 대하여 연구하였다. 프레임 길이가 짧은 경우, 데이터 전송률이 낮아지는 문제가 있다. 본 논문에서는 한 번의 스펙트럼 센싱 수행으로 다수의 데이터 슬롯을 전송하는 군집형 데이터 슬롯 구조에 대해서 연구 한다. 이를 위해서Chapman-Kolmogorov 방정식을 이용하여 선순위 사용자의 전송 확률을 모델령하고 이를 이용하여 후순위 사용자의 전송률을 최대화하기 위한 최적화 문제를 제시한다 최적화 문제의 해를 구하여 최적의 스펙트럼 센싱 시간과 데이터 슬롯의 길이와 군집할 데이터 슬롯의 수를 도출한다. In cognitive radio networks, several research works typically address the framework which consists of a spectrum sensing period and a data transmission period. When the frame period is short, there is the problem that the throughput of secondary users decrease. In this paper, aggregated data slot structure is considered to increase the throughput of secondary users. Chapman-Kolmogorov equation is used for the modeling of the transmission probability of primary users and formulation of an optimization problem to maximize the throughput of secondary users. Solution of the optimization problem results in the optimal spectrum sensing time, the length of data slot and the number of data slots governed by a spectrum sensing.
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ETSI M2M 표준의 스마트 홈 적용 및 적합성 평가
박윤정(Yunjung Park),우혁(Hyuk Wu),백형구(Hyung - Goo Paek),민덕기(Dugki Min) 한국IT서비스학회 2012 한국IT서비스학회지 Vol.11 No.3
Recently, smart home environments which provide complex services through smart appliances are becoming realized, due to the advances in connected devices and network technologies. Current smart home environments are mostly restricted, because of difficultly of integration of heterogeneous smart appliances. Therefore radical service integration is impracticable. In this paper, we analyze and implement Machine - to - Machine (M2M) standards which are established by European Telecommunications Standards Institute (ETSI) for integrating heterogeneous devices and services. Smart Home is one of the areas covered by ETSI M2M standards, however these standards are just standardized, so adaption and assessment in smart home are not proved yet. Therefore, this paper analyze ETSI M2M standards by focusing the data transport model and evaluate by selecting the most commonly used smart home scenarios and by implementing ETSI M2M standards compatible smart metering system. In some points ETSI M2M standards are not efficient because of its complexity of structure, however ETSI M2M provides sophisticated features for integrating M2M which are appropriate to adopt diverse smart home environments.
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