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한세호,이호원,Han, Seho,Lee, Howon 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.10
본 논문에서는 기지국의 도움없이 인접한 기기 간에 직접 통신을 수행하는 D2D 단말에서 발생한 데이터를 인접한 D2D 단말로 릴레이하는 환경을 가정하였다. 이러한 환경에서 데이터를 수신한 전체 단말의 수를 최대화하기 위하여 모든 데이터 수신 단말들이 자신의 전송 범위 내의 인접 단말들에게 데이터를 릴레이하는 Epidemic 라우팅을 고려하였다. 또한, 다양한 네트워크 환경을 고려하여 특정 지역에 다양한 밀도로 단말이 밀집되어 분포하는 상황에 대한 MATLAB 시뮬레이션을 수행하고, 이를 기반으로 D2D SD의 전송 범위와 이 데이터를 릴레이 하는 다른 D2D 단말들의 전송 범위를 파라미터로 설정하여 Epidemic 라우팅의 데이터 확산 성능에 대한 비교 분석을 수행하였다. In this paper, by using D2D communications that perform direct communications among devices within small transmission range of each device without base station, we assume that a device generates and transmits data packets to other proximate devices and the devices which receive the data packets relay those to other adjacent devices. To maximize the total number of devices which successfully receive data packets, Epidemic routing protocol is considered in this paper. In Epidemic routing protocol, all devices which received data packets try to relay the packets to other adjacent devices. We assume various network environment where devices are densely distributed in specific area(crowded area). In this environment, D2D SD can be a source node and D2D devices can be relay nodes. By setting transmission range of D2D SD and D2D devices as parameters, we analyze performance results of coverage probability of Epidemic routing protocol through intensive simulations.
최대 전송횟수 제한 및 사용자 밀집도 변화에 따른 사용자 클러스터링 알고리즘 별 D2D 광고 확산 성능 분석
한세호,김준선,이호원,Han, Seho,Kim, Junseon,Lee, Howon 한국정보통신학회 2016 한국정보통신학회논문지 Vol.20 No.4
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. In this paper, in order to resolve the problem of reduction for D2D (device to device) advertisement dissemination efficiency of conventional dissemination algorithms, we here propose several clustering algorithms (modified single linkage algorithm (MSL), K-means algorithm, and expectation maximization algorithm with Gaussian mixture model (EM)) based advertisement dissemination algorithms to improve advertisement dissemination efficiency in D2D communication networks. Target areas are clustered in several target groups by the proposed clustering algorithms. Then, D2D advertisements are consecutively distributed by using a routing algorithm based on the geographical distribution of the target areas and a relay selection algorithm based on the distance between D2D sender and D2D receiver. Via intensive MATLAB simulations, we analyze the performance excellency of the proposed algorithms with respect to maximum number of relay transmissions and D2D user density ratio in a target area and a non-target area.
효율적인 D2D 메시지 확산을 위한 최외곽 k개의 릴레이 선택 알고리즘
한세호,이호원,Han, Seho,Lee, Howon 한국정보통신학회 2017 한국정보통신학회논문지 Vol.21 No.3
Epidemic 라우팅 프로토콜 기반의 메시지 확산 방식은 메시지를 수신한 기기들이 모두 릴레이를 수행하기 때문에 기기들의 전송 커버리지 중복으로 인한 메시지 중복 수신 문제가 빈번하게 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 완화하기 위해 전송 범위 내에 존재하는 기기들 중 최외곽에 위치한 k개의 기기들만이 메시지 릴레이를 수행하는 최외곽 k개의 릴레이 선택 알고리즘을 제안하고 기존방식과 성능 비교분석을 수행한다. 포함 확률과 총 수신 메시지의 수 그리고 전송 효율에 대한 시뮬레이션 결과를 통해 제안 방안의 우수성을 증명한다. In the conventional algorithm, the D2D message dissemination algorithm based on the Epidemic routing protocol frequently causes a problem of duplication of the received messages due to the overlaps of D2D transmission coverages. It is because all D2D devices that receive the messages perform relaying the message replicas to other D2D devices within their transmission range. Therefore, we herein propose the farthest-k relay selection algorithm to mitigate this message duplication problem. In the farthest-k relay selection algorithm, less than k devices within the D2D transmission range perform message relay. Furthermore, we perform comparative performance analysis between the conventional D2D data dissemination algorithm and our farthest-k relay selection algorithm. By using intensive MATLAB simulations we prove the performance excellency of our farthest-k relay algorithm compared with the conventional algorithm with respect to coverage probability, the total number of initially and duplicately received messages, and transmission efficiency.