• 제목/요약/키워드: 멀티 홉 네트워크

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멀티 홉 무선 애드혹 네트워크에서 P2P 응용을 위한 이웃 캐싱 (Neighbor Caching for P2P Applications in MUlti-hop Wireless Ad Hoc Networks)

  • 조준호;오승택;김재명;이형호;이준원
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제30권5호
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    • pp.631-640
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    • 2003
  • 애드혹 네트워크 상의 노드들이 서로의 분산된 데이타를 주고받는 P2P 응용은 멀티 홈 무선 통신의 오버헤드로 인하여 효율성이 떨어진다. 이것을 극복하기 위해서 본 논문은 이웃 캐싱(neighbor caching) 기법을 제안하고, 이 방법이 노드들의 독립적인 캐싱 방법보다 효율적이라는 것을 보이고 있다. 이웃 캐싱 기법은 쉬고 있는 이웃 노드의 저장 공간을 잠시 빌려 씀으로써 캐싱 공간을 확대하고 먼 거리에서 데이타를 가져오는 멀티 홉 무선 통신의 단점을 극복하는 방법이다. 모의 실험의 결과에 따르면 이웃 캐싱은 망의 크기가 커질 때, 노드들의 쉬는 시간이 길 때, 그리고 노드들의 캐시 크기가 작을 때 좋은 성능을 나타낸다. 이와 함께 본 논문에서는 이웃 캐싱을 할 때 로드들 중에서 최적의 이웃 노드를 선별해 내는 우선순위에 근거한 예측기법(ranking based prediction)을 제안하였다. 우선순위에 근거한 예측 기법을 통해 데이타가 가장 오랫동안 보관될 가능성이 높은 이웃 노드를 선별해내고 우선순위가 낮은 데이타를 이웃 캐싱 하지 않을 수 있어서 이웃 캐싱의 효율성을 높일 수 있다. 모의 실험을 통해 이 방법이 노드들의 상황에 따라 이웃 캐싱의 횟수를 적절히 조절하여 성능향상을 가져올 뿐만 아니라 노드들이 분주한 상황에서도 이웃 캐싱이 유연하게 동작하도록 하는 것을 알 수 있다.

비동기식 MAC프로토콜 기반의 무선 센서 네트워크에서 단대단 시간 지연 성능 향상을 위한 멀티 홉 예약 기법의 제안 (A Multi-hop Reservation Method for End-to-End Latency Performance Improvement in Asynchronous MAC-based Wireless Sensor Networks)

  • 홍성화;정석용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.2638-2647
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    • 2010
  • 긴 preamble을 사용하는 비동기식 MAC 프로토콜의 문제점을 개선하기 위해 나온 프로토콜이 X-MAC 이다. 본 논문에서는 X-MAC의 문제점을 해결하기 위하여 Express-MAC이라는 새로운 MAC프로토콜을 제안하였다. 무선센서 네트워크는 주로 이벤트 데이터나 상황정보를 인지하는 목적에 많이 사용된다. 특히 침입감지 같은 이벤트 감지를 목적으로 하는 센서네트워크의 전송 패턴은 매우 간헐적이면서도 한 번의 이벤트 발생 시 연속적으로 일어나는 것이 대부분이다. EX-MAC은 위와 같은 센서 네트워크의 주요 전송 패턴을 반영하여 첫 이벤트 발생 시 데이터 전송에서 멀티 홉 경로의 채널 예약 및 awake 구간의 전송 시간 예약 방식을 사용하였다. 전송 경로상의 awake 시간 예약은 연속적인 데이터 전송의 단대단 지연 성능을 향상시켰으며 데이터 송수신 노드의 preamble 길이를 줄임으로써 에너지 소비 측면에서도 효율성을 증대시켰다.

헬스케어 시스템에서 이동형 센서노드의 신속한 네트워크 라우팅 변화를 위한 질의기법 (Query Technique for Quick Network Routing changing of Mobility Sensor Node in Healthcare System)

  • 이승철;권태하;정완영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.517-520
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    • 2009
  • 헬스케어 분야에 무선센서네트워크를 적용하기 위해서 저비용, 저전력, 초소형 사이즈인 이동성 센서노드들에 의한 헬스케어 응용시스템에 대한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 특히, 헬스케어 센서노드는 환자가 쉽게 착용해서 환자의 건강상태를 모니터링을 하는데 주된 목적으로 하고 있으나, 센서노드 특성상 통신할 수 있는 전송범위를 극복하기 위해 멀티 홉 기반으로 문제를 해결해 왔지만 센서노드가 이동시 멀티 홉 형성에 다소 많은 시간적인 지연이 요구된다. 이런 문제로 인해 본 연구에서는 주변센서노드와 이동형 헬스케어 센서노드에 신속한 라우팅 변화를 위한 질의 기법을 구현했다. 무선 센서네트워크 노드의 라우팅 프로토콜이 노드의 이동성이나 패킷 전송 등을 처리하기 위해서 노드들 사이에 신속한 링크 연결에 대한 효율적인 컨트롤이 가능하기 위해서 비컨(Beacon) 메시지를 헬스케어 센서노드를 휴대한 환자의 활동 상태에 따라 비컨 메시지의 주기적인 질의를 부여하무로써 주변 센서노드와 헬스케어 센서노드 사이의 네트워크 형성이 신속하게 형성할 수가 있다.

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이동성 지원 메쉬 네트워크를 위한 클러스터 기반의 멀티 채널 MAC (Mobility-Adaptive Routing Update Scheme for Wireless Networks with Group Mobility)

  • 김종헌;전한얼;이재용;박수범;유영빈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권2B호
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    • pp.120-129
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    • 2012
  • 전술 네트워크는 통신 인프라의 부족과, 산악 지형 등의 지형적 특성에 의하여 원활한 통신이 이루어지지 않는 경우가 생긴다. 무선 메쉬 네트워크 (WMN)는 메쉬 포인트들의 멀티-홉 통신을 통하여 별도의 통신 인프라 없이 넓은 지역에 대하여 무선 통신을 공급한다. 따라서, 전술 네트워크에서 무선 메쉬 네트워크의 활용 가능성은 매우 크다. 그러나 기존에 연구되었던 무선 메쉬 네트워크는 메쉬 네트워크를 구성하는 메쉬 포인트들의 이동성을 고려하지 않는다. 본 논문에서는 전술 상황을 고려하여 메쉬 포인트들이 그룹 이동성을 갖을 때 예상되는 MAC의 collision 문제와 PHY의 채널 사용 문제를 해결한다.

Ad-Hoc환경에서 효율적인 라우팅 및 인증 기술에 관한 연구 (A Study on Efficient Routing and Authentication Scheme in Ad-Hoc Environment)

  • 강서일;이임영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1121-1128
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    • 2008
  • Ad-Hoc네트워크는 무선 통신의 디바이스들로 구성된다. 따라서 네트워크의 구성은 동적이며, 통신 경로의 변경이 필수적으로 요구된다. 이로 인해 안전한 라우팅 경로와 인증기술에 대한 연구가 필수적이다. 본 논문은 Ad-Hoc 환경에서 안전한 라우팅과 인증 방안에 대하여 제안하며, Ad-Hoc 네트워크와 무선랜을 연결하여 사용자가 이기종 네트워크 서비스를 제공받을 수 있는 방안을 제시한다. Ad-Hoc네트워크의 라우팅 방식의 경우 기존 연구에서는 구성 디바이스가 탈퇴하면 다시 라우팅이 필요하지만 본 연구에서는 홉 수를 이용한 우회 경로를 제공한다. Ad-Hoc네트워크에서 안전한 사용자 인증 및 라우팅 경로의 설정으로 유비쿼터스 서비스를 제공한다.

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무선 ad-hoc 네트워크 환경을 위한 MHCRP 라우팅 프로토콜 (MHCRP Protocol in Wireless Ad-hoc Networks)

  • 전형국;엄영익
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 제13회 춘계학술대회 및 임시총회 학술발표 논문집
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    • pp.665-670
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    • 2000
  • 무선 ad-hoc 네트워크는 중앙의 특별한 관리 체계 없이 유선망과 기지국을 가지지 않는 이동 호스트로 구성된 네트워크를 말한다. 이러한 ad-hoc 네트워크는 잦은 망 구성의 변화, 라우터의 수, 사용 자원 등 기존 유선 네트워크와는 다른 특징들을 가지게 된다. 따라서 기존의 유선망에서 사용하던 라우팅 프로토콜을 ad-hoc 네트워크에 적용시키는 데에는 많은 문제점들이 발생한다. 이 논문에서는 ad-hoc 네트워크의 환경을 고려하여 적은 지연시간과 오버헤드를 발생시키는 MHCRP 라우팅 프로토콜을 제안하고자 한다. 제안하는 모델은 ad-hoc 네트워크 내의 이동 호스트들을 멀티 홉을 갖는 클러스터로 묶어, 클러스터 헤드로 하여금 자신의 멤버 호스트와 이웃 클러스터의 헤드의 정보를 유지하게 하여, 경로 설정에 대한 요구가 있을 때에 적은 지연 시간과 적은 패킷으로 목적지까지의 최단 경로를 설정할 수 있는 계층적인 경로 설정 방법을 제시한다.

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WiMedia 기반 무선 메쉬 네트워크에서 QoS를 고려한 경로 설정 (QoS Routing for WiMedia-Based Wireless Mesh Networks)

  • 박성우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.317-324
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    • 2016
  • WiMedia에서는 최대 1Gbps의 초고속 전송이 가능하나, 디바이스 간의 전송 범위가 대략 10m 이내로 제한된다. 네트워크 영역 확장을 위해 멀티-홉 형태로 구축할 경우 기존의 홉(hop)-기반 라우팅으로는 QoS를 보장하기 어렵다. 본 논문에서는 WiMedia 무선 메쉬 네트워크를 위한 QoS 라우팅 방안을 제안한다. TDMA를 사용하는 WiMedia MAC 특성을 반영하여, 주문형(on-demand) 라우팅과 테이블-구동형(table-driven) 라우팅 각각에 대해 QoS 확장 방안을 제시하였다. 제안한 QoS 라우팅 방식이 홉-기반 라우팅 방식에 비해 성능 면에서 우수함을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 또한, QoS 주문형 라우팅과 QoS 테이블-구동형 라우팅은 전송 전력에 따라 각각 상반된 성능 결과를 보여 주었다.

기준노드의 재선정을 통한 토폴로지 변화에 강인한 시간 동기화 (Time Synchronization Robust to Topology Change Through Reference Node Re-Election)

  • 전영;김태홍;김태준;이재생;함재현
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제8권8호
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    • pp.191-200
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    • 2019
  • 애드혹 네트워크에서는 하나의 기준노드를 선정하여 이를 중심으로 네트워크 내에 모든 노드들의 시간을 동기화하는 방법을 사용할 수 있다. 이러한 기준노드를 중심으로 하는 대표적인 시간동기화 알고리즘은 Flooding Time Synchronization Protocol (FTSP) 이다. 메시지를 주고 받는 과정에서 예측할 수 있는 지연과 예측할 수 없는 랜덤 지연이 발생하게 되는데, 이러한 지연은 정확한 동기화를 방해하기 때문에 제거해야 한다. 멀티홉 기반의 통신에서 메시지를 주고받는 과정에 지나는 홉 수에 따라 홉 지연이 발생하게 된다. 이러한 홉 지연은 노드 사이의 동기화 성능을 크게 떨어뜨리게 된다. 따라서 이러한 홉 지연을 줄이고 동기화 성능을 높이기 위한 방법이 필요하다. 기존 FTSP 방식에서 기준 노드가 ID를 기반으로 가장 ID 값이 작은 노드가 기준노드로 선정되기 때문에 기준노드의 위치가 어디냐에 따라서 홉 지연에 따른 성능 저하가 크게 발생할 수 있다. 본 논문에서는 홉 지연을 줄이기 위한 최적의 기준노드 재선정 알고리즘을 제안하고 OPNET 네트워크 시뮬레이터를 사용하여 기존 FTSP와의 성능을 비교한다. 추가적으로 토폴로지 변경에 따른 성능을 측정하여 제안된 방식이 토폴로지 변환에 강인한 성능을 갖고 있음을 확인할 수 있었다.

ZigBee 네트워크에서 에너지 효율적인 Inter-PAN 통신을 위한 비컨 간격 및 슈퍼프레임 시간의 분석 (Beacon Interval and Superframe Duration Analysis for Energy-efficient Inter-PAN Communication in ZigBee Networks)

  • 김민정;심준호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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    • pp.185-189
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    • 2010
  • IEEE 802.15.4는 저전력 무선 개인 네트워크(LR-WPAN, Low Rate-Wireless Personal Area Network)를 위한 표준으로 무선 센서 네트워크 기술에서 광범위하게 사용되고 있다. 그러나 IEEE 802.15.4는 멀티홉 네트워크나 여러 개의 PAN(Personal Area Network)으로 구성된 네트워크에 대해서는 상세하게 기술하고 있지 않다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.4를 기반으로 하는 ZigBee RF4CE 네트워크에서 사용하는 multiple star 토폴로지를 주목하였다. multiple star 토폴로지처럼 여러 개의 PAN 간에 통신이 이루어질 경우, 이를 에너지 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 비컨 간격(Beacon Interval)과 슈퍼프레임 시간(Superframe Duration)을 분석한다. 이를 위해 QualNet 시뮬레이터를 이용하여 multiple star 토폴로지 네트워크를 형성하고, 비컨 간격과 슈퍼프레임 시간을 결정하는 요소에 대해 분석하였다.

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Mobile Ad-hoc 네트워크 기술 동향 (Technical Trends in Mobile Ad-hoc Networks)

  • 심재화;이훈재
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제46차 하계학술발표논문집 20권2호
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    • pp.59-61
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    • 2012
  • 최근 고정된 네트워크가 아닌 센싱 노드를 기반으로 한 유비쿼터스 센서 네트워크의 관심이 높아지고 있는 추세이다. 센서 네트워크에서는 넓은 지역의 정보 수집이나 망 기반시설이 갖추어 지지 않은 곳의 정보 수집 및 가공과 통신을 위하여 배터리로 구동되는 센싱 노드를 사용한다. 배터리로 구동되는 센싱노드는 통신을 위해 저전력을 사용하기 때문에 근거리 통신만 가능하다. 이러한 거리 제약을 극복하기 위해 멀티 홉 릴레이 기능을 이용한 이동 Ad-hoc 네트워크가 많이 사용된다. 본 논문에서는 이동 Ad-hoc 네트워크에서 운용되어지는 프로토콜과, 기존 망과의 연동을 위해 쓰이고 있는 기술에 대해 알아보고, 이동 Ad-hoc 네트워크상에서의 보안 기술을 고찰 하고자 한다.

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