• 제목/요약/키워드: 애드혹 통신

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애드혹 네트워크 상에서 backoff 알고리즘 수정에 의한 서비스 차별화 (Service Differentiation in Ad Hoc Networks by a Modified Backoff Algorithm)

  • Seoung-Seok Kang;Jin Kim
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제31권4호
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    • pp.414-428
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    • 2004
  • 여러 휴대용 이동통신 장비들은 점점 상업적으로 성공하고 있으며, 이동중의 사용자들에게 유용한 서비스를 제공한다. 인터넷의 확장에 따라 이동통신장비들은 텍스트나 멀티미디어 데이타등과 같은 다양한 형태의 데이타를 요구하게 된다. 요구하는 데이타의 형태나 사용자의 등급에 따라서 데이타 서비스에 대한 처리 또한 달라져야 한다. 무선네트워크 상에서 서비스 차별화의 구현은 매우 어려운데, 그 이유는 무선장비 자체의 이동성과 무선채널의 충돌 때문이다. 무선채널의 충돌은 Binary Exponential Backoff(BEB) 알고리즘을 사용하여 해결할 수 있다. 우리는 금, 은, 동으로 명명된 세 가지 종류의 데이타의 흐름을 지원할 수 있는 backoff 알고리즘의 수정에 대하여 논한다. 예를 들어, 금급 데이타 흐름은 가장 높은 우선순위를 가지고 있어 요구되는 목표대역을 만족시켜야 하고, 은급 데이타흐름은 동급에 비하여 충분히 많은 양의 대역폭을 제공하도록 해야 한다. Ad Hoc 네트워크에서 사용되는 두개의 트랜스포트 프로토콜인 UDP와 TCP의 병행 사용은 backoff 알고리즘의 수정을 매우 어렵게 한다. UDP와 TCP의 서로 다른 특성 때문에 이를 해결하기 위해 각각의 프로토콜에 서로 다른 형태의 수정된 backoff 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘이 트랜스포트 프로토콜의 형태에 관계없이 서로 다른 급의 데이터 흐름간의 서비스를 차별화 시킴을 모의실험을 통하여 보였다.

에너지 효율적인 데이터 수집을 이용한 LEACH 기반 무전 센서 네트워크의 수명 연장 (Prolonging Lifetime of the LEACH Based Wireless Sensor Network Using Energy Efficient Data Collection)

  • 박지원;모상만;정일용;배용근
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권3호
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    • pp.175-183
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    • 2008
  • 애드혹 네트워크의 실용 영역인 무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 배터리에 의해 동작하고 일반적으로 한번 배치된 후 다시 회수 되지 않는다. 따라서 각각의 센서 노드는 한정된 에너지로 감지하고 통신해야 하며, 에너지 효율성은 무선 센서 네트워크의 수명을 결정하는 핵심 설계 요소로서 활발히 연구되고 있고 근래에는 크로스 레이어 최적화를 통해 더욱 개선되고 있다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크 시스템인 ZigbeX 플랫폼에서 센서 노드의 전송 출력 제어를 통하여 데이터 수집 과정에서 소모되는 에너지를 절약하는 새로운 기법을 제안하여 구현하고 실험 및 측정을 통하여 성능 개선 효과를 입증한다. 클러스터 멤버를 구성하는 각 센서 노드에서 클러스터 헤드로 데이터를 전송하는 과정에서 멤버 노드의 송신 출력을 통신 가능한 적정 수준으로 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. 각 멤버 노드는 클러스터 헤드로부터 수신한 패킷의 RSSI(Received Signal Strength Indicator) 값을 기반으로 하여 자신의 송신 출력을 조절한다. 즉 자신이 전송한 패킷을 클러스터 헤드가 안전하게 수신할 수 있는 적정 수준으로 출력을 낮춤으로써 에너지를 절약하게 된다. ZigbeX 플랫폼 상에서 구현한 프로토콜을 자체 개발한 패킷 분석기를 이용하여 반복 측정한 결과에 의하면, 제안한 출력 제어 기법을 사용함으로써 통신량의 대부분을 차지하는 데이터 수집 과정에서의 에너지가 절약되어 네트워크 수명이 최대 21.9% 증가됨을 확인할 수 있었다.

IoT 응용을 위한 퍼지 논리 기반 멀티홉 방송 알고리즘의 설계 및 평가 (Design and Evaluation of a Fuzzy Logic based Multi-hop Broadcast Algorithm for IoT Applications)

  • 배인한;김칠화;노흥태
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.17-23
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    • 2016
  • 사물인터넷 (IoT)과 같은 미래 망에서, 컴퓨팅 기기의 수는 기하급수적으로 증가할 것으로 예상되고, 각 사물들은 서로 통신하고 스스로 정보를 획득한다. 사물 인터넷 응용에 대한 관심 증가로 사물통신 (M2M)과 같은 기회적 애드혹 망에서 데이터를 전달하는 방송은 중요한 기술이다. 그리고 IoT를 위한 분산 망에서, 노드들의 에너지 효율성은 망 성능에서 중요한 요인이다. 이 논문에서, 우리는 전송 노드의 에너지 충전률, 사본 밀도 비율 그리고 송 수신 노드간의 거리률에 기초한 퍼지 논리에 따라 확률적으로 데이터를 전파하는 퍼지 논리 기반 멀티홉 방송 알고리즘 FPMCAST를 제안한다. 제안하는 FPMCAST에서, 추론 엔진은 입 출력 매개변수를 입 출력 소속 함수로 사상하는 27개의 if-then 규칙들로 구성된 퍼지 규칙 베이스에 기초한다. 퍼지 시스템의 출력은 재방송 확률에 대한 퍼지 집합을 정의하고, 그 퍼지 집합으로부터 수치 결과를 추출하기 위하여 비 퍼지화가 사용된다. 여기서 퍼지 집합을 비 퍼지화하기 위하여 무게중심법이 사용된다. 그리고 모의실험을 통하여 제안하는 FPMCAST의 성능을 평가한다. 모의실험으로부터, 우리는 제안하는 FPMCAST 알고리즘이 플러딩 알고리즘과 가시핑 알고리즘 보다 우수함을 입증하였다. 특히, FPMCAST 알고리즘은 각 노드의 잔여 에너지를 균등하게 소비하기 때문에 더 긴 망 수명을 갖는다.

다중캐리어 해상자율망을 위한 위치와 전송특성 정규값 기반 경로배정방식 (A Routing Scheme based on Normalized Location and Transmission Characteristics (NLTCR) for Multi-Carrier MANETs at Sea)

  • 손주영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.302-308
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    • 2012
  • 해상통신의 제약을 극복하는 해상통신망 모델로 자율망 모델이 있다. 육상 데이터통신망의 다양성과 혼재성을 활용하여 해상통신망에 더 강한 연결성과 확장성을 부여하려는 연구의 일환으로 이 논문에서는 해상자율망 모델에서 다양한 해육상의 캐리어를 활용하는 경로배정방식을 새롭게 제안한다. 이것은, 기존의 최소 홉 수가 아니라 목적선박과의 거리에 의거하여 캐리어별 최적경로를 탐색하고 그 가운데 응용과 캐리어의 전송특성과 거리의 정규값을 고려하여 최적 캐리어의 경로를 최종적으로 선택하는(NLTCR) 방식이다. 기존의 최다승방식(MWR)과 단순 전송특성 정규값에 의한 방식(NTCR)과 성능을 비교하였다.

VANET 환경을 위한 우선순위 기반 클러스터링 알고리즘 (Priority Based Clustering Algorithm for VANETs)

  • 김인환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.637-644
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    • 2020
  • VANET (Vehicular Ad Hoc Networks)은 차량 간, 차량과 인프라 간의 네트워크이다. 높은 이동성, 이동 제한, 장애물에 의한 신호 방해와 같은 VANET 고유의 특성은 안정적인 VANET 서비스 제공을 어렵게 한다. 이를 해결하기 위해, 본 논문에서는 기존 버스 기반 클러스터링을 개선한, 차량 종류 기반 우선순위 클러스터 방법을 제시한다. 제안 알고리즘은 차량 종류, 예상 통신 수명, 주변 노드 링크 차수를 바탕으로 우선순위, 링크 품질, 연결성을 평가해 클러스터를 구성한다. 차량의 종류를 바탕으로 미리 결정된 우선순위를 활용함으로써 클러스터 헤드 선택을 단순화하고 클러스터 커버리지를 높이고자 한다. 제안 알고리즘은 커넥티드카 환경에서 안정적인 서비스를 제공하는데 기여함으로써 다양한 서비스 활성화의 기반이 될 것으로 기대된다.

모바일 애드 혹 네트워크에서 분산 해쉬 테이블 기반의 서비스 탐색 기법 (Distributed Hash Table based Service Discovery in Mobile Ad Hoc Network)

  • 정재훈;이승학;김남기;윤현수
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권1호
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    • pp.91-97
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    • 2008
  • Ad hoc 네트워크에서 필요한 서비스를 사용하려면 먼저 원하는 서비스를 어떤 노드가 제공하는지, 또한 이런 서비스를 호출하려면 어떠한 방법을 사용해야 하는지 등의 정보를 알아내야 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 DHT(Distributed Hash Table) 기반의 서비스 발견 프로토콜을 제안한다. 제안하는 프로토콜은 중앙 룩업 서버를 요구하지 않고 멀티캐스트나 플러딩을 사용하지 않기 때문에 확장성을 지닌다. 성능평가 결과, 제안하는 프로토콜은 확장성이 있고 기존의 서비스 탐색 프로토콜에 비해 나은 성능을 가짐을 알 수 있었다.

손실이 있는 무선 링크에서의 경쟁기반 전달방식 분석 (An Analysis of Contention-Based Forwarding in Lossy Wireless Links)

  • 나종근;김종권
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권1호
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    • pp.56-66
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    • 2008
  • 무선 애드-혹 망에서 경쟁기반 전달방식은 다중 수신자 중에서 채널상태가 최적인 수신자를 선택하므로 전송실패율을 낮춘다. 그러나, 경쟁기반 전달방식은 다중 수신자간에 동시전송에 따른 충돌문제로 인하여 전송지연을 증가시킬 수 있다. 본 논문에서는 손실이 있는 무선 링크 환경에서 경쟁기반 전달방식이 경험할 수 있는 지연 및 충돌을 반영한 분석모델을 제시한다. 분석모델을 통해서 무선링크모델 및 지연모델에 따른 단일-홉 전송에서의 기대되는 전송지연(delay)과 목적지로의 전진(progress)을 구한다. 분석결과로써 최적의 지연 및 전진을 얻기 위해서는 무선링크의 특성이 고려된 지연모델이 선택되어야함을 밝힌다.

MANET에서의 부하 균등화를 위한 Proactive 인터넷 게이트웨이 발견 기법들 (Proactive Internet Gateway Discovery Mechanisms for Load-Balancing in MANET)

  • 김영민;안상현;유현;이재훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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    • pp.59-63
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    • 2006
  • 이동 애드 혹 네트워크(Mobile Ad Hoc Network; MANET)는 인프라 없이 빠른 구성이 가능한 네트워크이다. 하지만, 긴급 상황과 같은 특수한 경우가 아닌 일상생활에서 사용 가능한 네트워크로 발전하기 위해서는 MANET과 인터넷의 연결이 꼭 필요하다. 인터넷 노드와 MANET 노드 간의 통신을 가능하게 만드는 것은 인터넷과 MANET을 중계하는 인터넷 게이트웨이를 통해서 이다. 고장 감내(fault tolerance)를 지원하고 대역폭을 늘리기 위해 다중 인터넷 게이트웨이들을 MANET에 배치하여 사용할 수 있다. 다중 게이트웨이들 간의 부하를 잘 분배한다면 네트워크 성능 향상을 얻을 수 있으므로, MANET 내에 여러 개의 인터넷 게이트웨이가 존재할 경우 이들 간의 부하 균등화는 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 노드들의 이동이 빈번하고 인터넷 게이트웨이들이 고정되어 있는 MANET 환경에서의 부하 균등화 인터넷 게이트웨이 발견 기법들을 제안한다. 기존에 제안된 부하 균등화 기법들로 Shortest Path (SP), Minimum Load Index(MLI), Running Variance Metric (RVM) 기법들을 소개하고 각 기법들에 대한 시뮬레이션 결과를 제공한다. 시뮬레이션을 통해 이들 기법을 분석하여 문제점을 찾아내고 이를 수정 및 보완하여 새로운 기법들을 제안하며, 새로운 기법들의 성능이 기존 기법들에 비하여 향상되었음을 보인다.

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무선센서네트워크 환경에서 안전한 멀티캐스트를 지원하는 신속한 그룹키 갱신 기법 (Fast Group Rekeying Scheme for Secure Multicast in Wireless Sensor Networks)

  • 남궁완;조관태;이동훈
    • 정보보호학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.75-88
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    • 2011
  • 센서네트워크 환경에서 멀티캐스트는 베이스스테이션이 다수의 센서노드에게 명령 또는 쿼리를 전송할 때 사용된다. 멜티캐스트 메시지를 효율적으로 안전하게 전송하기 위하여 그룹키를 이용한 암호화 통신이 요구되며, 포획당한 노드로 인한 그룹키 노출에 강건한 그룹키 갱신기법이 필요하다. 이를 위하여 애드 혹 네트워크 환경에서 안전한 그룹키 갱신 기법이 오랫동안 연구되었다. 하지만 기존에 연구된 기법들은 센서네트워크에 적합하게 설계되지 않았으며, 안전한 그룹키 갱신하기 위한 효과적인 방법이 제안되지 못하였다. 따라서 본 논문에서는 그룹에 속한 센서노드만 새로운 그룹키 생성할 수 있는 방법을 통해서 기존의 기법에 비해 높은 안전성을 가지는 멀티캐스트 그룹키 갱신 기법을 제안한다.

센서 네트워크에서 퍼지 이론 기반의 동심원 형태 클러스터링 방법 (The Concentric Clustering Method based on Fuzzy Logic in Sensor Networks)

  • 최진영;정성민;한영주;김종명;정태명
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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    • pp.710-713
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    • 2008
  • 센서 네트워크는 습도, 온도, 조도 등의 다양한 정보를 수집할 수 있는 센서들을 특정한 지역이나 광범위한 지역에 분포하여 특정 이벤트를 탐지하거나 계속적으로 환경을 관찰하여 수집된 정보를 효율적으로 Base Station으로 전송하는 일종의 애드 혹 네트워크이다. 본 논문은 센서 네트워크의 라우팅 프로토콜 중 PEGASIS와 동심원 형태의 클러스터링 방법에 대해 취약점을 알아보고, 이를 해결하기 위한 방법으로 클러스터 헤드 선출을 위한 두 가지 기준을 정하고, 퍼지 이론을 기반으로 적절한 선택 값을 도출하여 효율적인 클러스터 헤드를 선출하는 방법을 제안한다. 이 방법은 각 센서 노드들의 남아있는 에너지를 고려할 수 있으며, 각 레벨에서 클러스터 헤드들은 가깝게 위치하게 되어 Multi-hop으로 데이터 전송 시 기존의 방법들보다 전송 거리를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.