본 논문에서는 IEEE 802.11e 무선 애드 혹 네트워크 환경에서의 Throughput 향상을 위한 자원 할당 기법을 제안하였다. 제안하는 기법은 무선 애드 혹 네트워크에서 전송 홉 수 증가 및 네트워크 혼잡 상황에 따른 전송 손실을 최소화 하기 위한 기법으로 전송 큐 상태를 주기적으로 측정하여 큐에 쌓여지는 데이터의 가속도와 전송 큐에 쌓여있는 데이터의 비율을 측정한다. 측정된 가속도와 데이터의 비율을 통해 네트워크 상황에 적합한 자원을 할당하는 기법이다. 제안한 기법을 통해 무선 애드 혹 네트워크 환경에서 전송 홉 수 증가 및 네트워크 혼잡 상황에서의 성능 감소를 개선할 수 있었다.
이동 애드혹 환경에서의 멀티캐스트 라우팅 테이블을 이용하여 패킷을 전달하기 위해서는 멀티캐스트 데이터 포워딩이 지원되어야 한다. 무선 환경에서의 멀티캐스트 데이터 포워딩은 유선 환경에서의 멀티캐스트 데이터 포워딩과는 차이기 있다. 유선 환경에서 노드의 네트워크 인터페이스는 다른 노드의 네트워크 인터페이스와 1대1로 연결되고, 네트워크 인터페이스로 들어온 패킷이 다른 노드로 전달되어야 한다면 해당되는 다른 네트워크 인터페이스를 통해 전달된다. 그러나 이동 애드혹 환경에서 대부분의 노드는 하나의 네트워크 인터페이스를 가지며 패킷 진입 인터페이스와 진출 인터페이스가 같고 노드의 무선 네트워크 인터페이스는 이웃 노드의 네트워크 인터페이스들과 1대다의 관계를 갖는다. 이동 애드혹 환경에서 멀티캐스트 데이터 포워딩시에 이러한 특성을 고려하지 않을 경우 패킷 중복현상과 라우팅 루프 문제 등이 유발될 수 있다. 본 연구에서 제안하고 구현한 멀티캐스트 데이터 포워딩 기법은 리눅스 환경에서 넷필터[1]와 중복을 방지하기 위한 별도의 테이블을 사용하여 트리 기반 멀티캐스트 라우팅 프로토콜에 의해 결정된 경로를 이용한 효율적인 멀티캐스트 데이터 포워딩을 지원한다.
모바일 애드 혹 네트워크의 제한된 자원과 다양한 토폴로지 변화 때문에 모바일 애드 혹 네트워크를 관리하고 QoS를 보장하기란 매우 어려운 일이다. 또한 현재까지 모바일 애드 혹 네트워크에서 QoS 보장에 대한 관심은 많지만, 그에 대한 연구는 아직까지 미비한 실정이며 주로 MAC 프로토콜과 라우팅 프로토콜에 집중되어 있다. 따라서 본 논문에서는 차등화 서비스(DiffServ) QoS 모델을 기반으로 하는 정책기반 망 관리 기술과 동적으로 네트워크의 기능을 확장할 수 있는 액티브 네트워크 기술을 이용하여 모바일 애드 혹 네트워크를 효율적으로 관리하고 QoS를 제공할 수 있는 프레임워크를 제안한다.
이동 애드혹 네트워크는 이동 호스트들만으로 이루어진 자율적인 네트워크로 유비쿼터스 컴퓨팅의 연구와 더불어 활발하게 연구되고 있다. 이동 애드혹 네트워크의 평면적인 구조를 개선하기 위해, 계층적으로 네트워크를 관리하는 클러스터링 기법들이 연구되고 있다. 하지만 기존기법들은 멀티홉 클러스터링과 로드밸런싱에 관한 연구가 미약하다. 본 논문에서는 다중 흡 클러스터링을 지원하고, 클러스터 헤드 간의 로드 밸런싱을 고려한 클러스터링 기법을 제안한다. 이를 위해 이동 애드혹 네트워크에서 나타날 수 있는 클러스터의 분열 현상과 이에 따른 클러스터의 상태를 정의하고, 로드 밸런싱을 위한 참가, 병합, 분열, 클러스터 헤드 선출 등의 기법을 제안한다.
유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 지원하기 위한 네트워크 환경은 점차 복잡해지고 다양화 되었다. 이러한 네트워크 환경은 기존의 환경과는 다르게 네트워크를 임시적으로 구성하는 애드혹 환경으로 변화하고 있다. 본 논문에서는 애드혹 네트워크를 지원하는 에이전트 관리 기능을 제안한다. 구현된 주요 기능은 모바일 장치간 에이전트 서비스 제공, 동적인 AMS, DF 서비스 제공자 생성, 서비스 제공자의 유지이며, 이러한 기능들은 블루투스(Bluetooth) 프로토콜을 기반으로 구현되었다. 이를 통해 기존의 에이전트 플랫폼에서 제공하지 못하는 애드혹 네트워크 환경 하의 에이전트 관리가 효율적으로 이루어짐을 확인할 수 있었다.
애드-혹 네트워크를 이용하는 응용 서비스 중에는 전송 데이터 손실의 처리가 매우 중요한 경우가 있다. 생산설비 모니터링 및 제어, 무선 네트워크를 이용한 가전기기 제어 등에서 데이터 전송의 신뢰성 문제는 중요한 문제점으로 지적되고 있다. 적은 자원으로 무선 통신 네트워크를 지원하는 애드-혹 네트워크의 경우에는 인터넷에서 사용되고 있는 방법을 사용하는 것은 적합하지 않다. 본 논문에서는 무선 애드-혹 센서 네트워크에 사용 가능한 신뢰성있는 데이터 전송 방법에 대해 분석, 제안한다.
모바일 노드의 급성장과 무선 통신 기술의 향상에 따라 기존 기반시설과 무관하게 모바일 노드들만의 네트워크 형성이 가능해졌다. 이를 애드 혹 네트워크라 하며 모바일 노드들의 이동에 의한 연결 단절이 잦은 네트워크의 특성상 활성 연결에 대한 신뢰성을 향상할 필요성이 대두되었다. 이에 애드 혹 네트워크에서 단절 예측 기술을 도입하여 연결 신뢰성을 향상시켜 안전하게 데이터를 전송할 수 있는 라우팅 프로토콜을 제안하고, 모의실험을 통해 그 성능을 분석한다.
무선 애드 혹 네트워크에서의 침입 탐지 방안으로 호스트 기반 침입 탐지 시스템과 네트워크 기반의 침입 탐지 시스템의 기능을 포함하고 있는 에이전트를 두어서, 애드 혹 네트워크에 적합한 침입 탐지 방안을 제안하고자 한다. 애드 혹 네트워크에서의 라우팅 프로토콜인 AODV 프로토콜을 이용하여 침입 패턴을 공유한다. 또한 네트워크 상에 있는 노드들을 여러 개의 클러스터 단위로 나누어 지역화를 시킴으로써 침입 분석이나 탐지에 있어서 더욱 효율적으로 관리하고자 한다.
모바일 네트워크에서는 모바일 노드의 이동성으로 인하여 네트워크가 빈번하게 분리되며, 이로 인해 데이터 접근성이 낮아지는 문제가 발생한다. 기존 연구에서는 이러한 문제 해결하기 위해 다양한 복제 본 할당 기법이 연구되었다. 그러나 지금까지 연구된 복제본 할당기법들은 모바일 애드혹 네트워크 환경의 제한된 자원으로 인한 노드들의 이기적인 행동에 대해 고려하지 않았다. 본 논문은 모바일 애드혹 네트워크 상의 이기적인 노드들을 검출하기 위해 이진결정 기법과 레벨화 기법을 제안하고, 이를 통해, 이기적인 노드들의 영향을 최소화하는 기법을 제안하고자 한다. 실험 결과는 제안하는 기법이 기존 기법에 비해 모바일 애드혹 네트워크 내에 이기적인 노드들이 있는 환경에서 데이터 접근성이 향상됨을 보여준다.
현재 홈 네트워크, 센서 네트워크, 유비쿼터스 네트워크 등에 대한 활발한 연구가 진행되면서 무선 이동 애드-혹 네트워크에 대한 관심이 높아지고 있다. 무선 이동 애드-혹 네트워크란 기존의 유선하부구조의 도움 없이 이동 호스트들만으로 구성되는 임시적인 네트워크로, 언제 어디서나 컴퓨팅 환경을 이용할 수 있도록 하는 개념의 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에 적합한 네트워크이다. 본 논문에서는 다중 경로의 수를 제한하는 소스 라우팅 프로토콜을 기반으로 무선 이동 애드-혹 네트워크의 확장 기법을 제안한다. 이 기법은 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 이동 호스트들 간 또는 무선 이동 애드-혹 네트워크 내의 이동 호스트와 유선 네트워크 서비스를 지원하는 기지국 간에 링크 및 중간 호스트의 중복을 허용하는 다중 경로를 유지함으로써 경로 재설정 및 재등록으로 인한 오버헤드를 줄이는 기법이다. 이와 같이 다중 경로를 유지함으로써 출발지와 목적지간 데이타 패킷 전송 지연 및 패킷 손실을 줄일 수 있으며, 따라서 보다 신뢰적인 방법으로 무선 이동 애드-혹 네트워크를 유선 네트워크로 확장시킬 수 있다. 성능 평가를 통해, 본 논문에서 제안하는 기법이 단일 경로를 사용하는 일반적인 확장 기법들보다 이동 속도 증가에 따른 처리량 및 단대단 지연이 보다 안정적이며, 노드/링크가 전혀 중복되지 않는 다중 경로를 사용하는 기법에 비해 낮은 오버헤드를 가짐을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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