The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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Measurement-based Channel Hopping Scheme against Jamming Attacks in IEEE 802.11 Wireless Networks

IEEE 802.11 무선랜 재밍 환경에서의 측정 기반 채널 도약 기법

  • 정승명 (아주대학교 정보통신대학원) ;
  • 정재민 (아주대학교 NCW 학과) ;
  • 임재성 (아주대학교 정보통신전문대학원 정보통신공학과)
  • Received : 2011.06.21
  • Accepted : 2012.01.06
  • Published : 2012.04.30
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Abstract

In this paper, we propose a new channel hopping scheme based on IEEE 802.11h as a good countermeasure against jamming attacks in IEEE 802.11 wireless networks. 802.11h Dynamic Frequency Selection (DFS) is a mechanism which enables hopping to a best channel with full channel measurement, not a randomly chosen channel, when the current link quality degradation occurs due to interferers such as military radars. However, under jammer attacks, this needs a time for full channel measurement before a new channel hopping and due to link disconnection during the time network performance degradation is inevitable. In contrast, our proposed schemes make an immediate response right after a jammer detection since every device is aware of next hopping channel in advance. To do this, a next hopping channel is announced by Beacon frames and the channel is selected by full channel measurement within Beacon intervals. Simulation results show that proposed scheme minimizes throughput degradation and keeps the advantages of DFS.

본 논문에서는 IEEE 802.11 무선 네트워크에서 재밍 (jamming) 공격에 효과적으로 대처할 수 있는 IEEE 802.11h 기반의 채널 도약 기법을 제안한다. IEEE 802.11h의 Dynamic Frequency Selection (DFS)은 현재 사용하는 채널에서 군 레이더와 같은 높은 간섭을 감지할 경우 임의의 채널을 선택하지 않고 전체 채널 측정을 통해 가장 좋은 채널로 도약하는 기법이다. 이러한 기법은 재밍 공격이 발생하는 환경에서는 채널 도약을 위해 모든 채널 측정을 위한 시간이 소요되며 그 시간만큼의 통신 단절이 발생해 네트워크 성능이 저하되는 단점을 가진다. 제안하는 기법에서는 기존의 기법과는 달리 재밍 공격 이전에 도약할 채널을 모든 단말이 알게 함으로써 재머에 대해 즉각적인 대처가 가능하다. 이를 위해 제안하는 기법에서는 비콘 (Beacon)을 통해 도약할 채널을 매번 갱신하며 이것은 이전 비콘 구간마다 전채널 상태 측정을 수행하는 것으로 가능하다. 다양한 환경에서의 모의 실험을 통해 제안 기법이 재머에 즉각적인 대응을 수행함으로써 네트워크 성능 저하를 완화할 수 있음을 확인할 수 있다.

Keywords

References

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