차량용 무선 통신이 처음 제안된 이래 다양한 자동차 생산 기업에서 차량에 무선통신 설비를 설치하고자 하고 있으며, 여러 국가에서 차량 무선통신을 위한 인프라 설치를 논의하고 있다. 따라서 수 년 내에 실생활에서 차량용 무선 통신을 이용 가능할 것으로 전망된다. 차량용 무선 통신을 이용하여 차량의 상태를 전송할 수 있고, 각종 교통 정보를 전송 받을 수도 있기 때문에 교통이 보다 안전하고 원활해 질 것이다. 하지만, 차량용 무선 통신에서 전송되는 데이터는 차량의 위치나 상태와 같은 개인 정보를 많이 포함하고 있다. 따라서 전송되는 메시지들의 보안과 그 메시지의 송신자에 대한 익명성이 보장되어야 한다. 그러나 익명성만 보장된 경우, 허위 정보나 악성 코드가 전송되었을 때, 이를 보낸 차량이 어떤 것인지 판별할 수 없게 되는데, 이를 보완하기 위하여 전송되는 메시지의 송신자를 추적할 수 있는 장치가 펼요하다. 그리고 차량용 무선 통신에 참여하는 차량의 수가 늘어날수록 전송되는 데이터도 폭발적으로 증가하는데, 이들을 효율적으로 인증할 수 있는 시스템 역시 갖춰져야 한다. 본 고에서는 차량용 무선통신에서 전송되는 정보에 대하여, 송신자의 익명성 보장과 효율적인 일괄 메시지 인증, 그리고 송신자 추적을 제공하는 차량용 디지털 서명 기술을 소개하고자 한다.
이 논문에서는 협대역과 낮은 전송속도의 제약을 가진 수중의 다양한 환경에 적응적인 MAC 기법을 제안하였다. 이미 발표된 Underwater Packet Flow Control (UPFC) 기법은 전송회수와 전송시간을 이용한 세 가지 전송타입을 제안하여 일반전송, 블럭전송, 병렬전송이 가능하도록 설계되었으나 기존 머지전송을 보완하여 최대전송가능 페이로드를 기준으로 효율적인 큐잉방법에 대한 기법 Effective Queuing-UPFC (EQ-UPFC)을 제안하였다. 제안한 기법의 전송효율의 검증을 위해 수학적 모델을 제시하였으며 시뮬레이션을 수행하여 전송회수 및 전송량 대비 효율성의 증가를 검증하였다.
본 논문에서는 두 루프(공진체)를 이용한 자계 결합 무선 전력 전송 방식의 결합계수(k)와 공진기의 Q 값 그리고 수신부의 최적 부하($R_{L,opt}$)에 대하여 제한되는 전송 효율의 문제점을 극복하기 위해 메타 물질(SRR 또는 RR), 도체, Relay 방법 등을 무선 전력 전송 시스템에 삽입 또는 시스템 주변에 위치시켜 전송 효율 증가하는 방법을 연구하였다. 위 방법을 통해 각 Case 결과에 따라 11~60 % 이상의 효율 증가를 확인할 수 있었다. 각기 다른 물질을 이용하여 전송 효율이 증가되는 최적의 방법을 관찰하였으며, EM 시뮬레이션을 이용하여 검증 및 분석하였다.
제안된 논문은 기지국의 에너지 효율을 최대화하기 위한 에너지 전송 방식에 관한 것으로, 기존의 데이터 처리량과 송신전력 사이의 지수 함수적 관계에 따른 비효율적 문제를 해결함으로써 서비스의 유형에 따른 데이터를 분류하고, 무선 네트워크 환경의 기지국에서 사용자 들에게 전송 되는 최적의 데이터 량에 따른 에너지 최적화 지점을 찾아내는 방법이다. 이를 위해, 기지국에서 사용자에게 전송되는 데이터의 양 및 유지시간을 조절하여 데이터 전송의 에너지 효율 최적화 지점을 찾을 수 있는 EETA 알고리즘(Energy-Efficient Transmission Algorithm)을 제안한다. 결과적으로 제안한 방식은 기존 기지국 대비 에너지 효율이 약 10% 향상됨을 알 수 있다.
통신 시스템의 설계 전력 여유분을 이용하여 기존 시스템의 구성을 변경하지 않고 시스템의 전반적인 전송효율을 증진시킬 수 있는 적응변조방식의 변환은 주로 전송량에 대한 관점에서 다루었으나, 변조방식의 변환 시 소모되는 순간 에너지는 이동통신 단말과 같이 밧데리가 필요한 장치의 효율을 낮춘다. 따라서 전송효율만을 고려하던 기존방식에 순간 에너지소비의 관점을 도입하여 에너지 효율을 고려한 변환기법을 제안한다.
Wireless Body Area Network (WBAN)은 인체 주변 3~5m 이내의 영역에서 의료 및 비의료 장치들로 구성된 네트워크이다. 다양한 서비스를 제공해야 하는 WBAN은 저전력, 다양한 전송률, 데이터 우선순위 등의 요구사항들을 만족시켜야 한다. 특히, 생체 정보 모니터링을 위한 노드들은 배터리 교체가 어렵고 따라서 한정된 배터리로 동작해야 하기 때문에 에너지 효율과 전송 효율이 중요하다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 전송을 위하여 노드의 전송해야 하는 데이터양에 따른 전송주기 조절 알고리즘을 제안한다. 또한 데이터 우선순위에 따른 전송보장을 위하여 에너지검출 구간을 추가하여 우선순위를 보장할 수 있는 구조를 제안하며, 서로 다른 전송주기를 갖는 같은 우선순위 기반 데이터 전송에서 충돌을 줄이기 위하여 전송에 실패한 노드의 우선순위를 높여줌으로써 충돌을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘의 성능 비교를 위하여 IEEE 802.15.6 표준 Slotted Aloha 전송 방식과 비교한 결과 충돌 회피율의 상승으로 최대 채널 효율이 높아지고, 에너지 소모량이 적어지는 것을 확인하였다.
PCI 2.2 버스 마스터가 메모리 읽기 명령으로 타겟 장치에 데이터 전송을 요구하면 타겟 장치는 내부적으로 데이터 준비하는데 시간이 필요하므로 데이터 전송 없이 장시간 PCI 버스를 점유하는 상황이 발생할 수 있다. 이는 PCI 버스 사용 효율 및 데이터 전송 효율을 떨어뜨리게 되며 이를 해결하기 위해 PCI 2.2에서는 지연 트랜잭션 메커니즘을 이용한다. 그러나 이 방법은 타겟 장치가 프리페치해야 할 정확한 데이터의 양을 알 수 없기 때문에 데이터 전송 효율이 떨어진다. 본 논문에서는 메모리 읽기 명령을 수행하고자 하는 버스 마스터가 메모리 쓰기 명령어를 이용하여 타겟 장치에게 읽어올 데이터의 양을 미리 알려주는 프리페치 요구를 이용해 보다 효율적으로 데이터를 전송하는 방법을 제안한다. 모의실험 결과 제안된 방법이 지연 트랜잭션에 비해 데이터 전송 효율이 평균 10 % 향상되었다.
Snoop 프로토콜은 유 무선 혼합망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Snoop 프로토콜의 이러한 문제점을 개선하기위해 MAC 계층의 재전송 메커니즘인 Stop &Wait ARQ 기법을 기반으로 하는 $A^2Snoop$ (ARQ Assistance Snoop) 프로토콜을 제안한다. $A^2Snoop$ 프로토콜은 현재 유 무선 혼합망에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ARQ 기법과 TCP의 혼잡제어 메커니즘의 연동을 통해 효율적인 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 $A^2Snoop$의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 전송률을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.
최근 들어 무선 멀티미디어 서비스를 위한 Wireless Sensor Network 에 관한 연구가 활발히 진행됨에 따라 그 응용의 한 부분으로써 이미지 센서를 이용하여 이미지 데이터를 전송하는 WISN(Wireless Image Sensor Networks) 에 관한 연구가 시작되었다. WISN은 센서노드의 제한된 자원(배터리, 대역폭, 처리속도, 메모리 크기)으로 인해 많은 어려움을 갖는다. 특히 그 중에서 제한된 배터리로 인해 이미지 센서노드는 효율적인 에너지 관리가 필요하다. 이미지 센서노드의 에너지 소모는 이미지 캡쳐 과정, 이미지 데이터의 처리 및 가공(compression)과정, 이미지 데이터의 전송 과정에서 발생한다. 또한 수 Kbyte 이미지 데이터는 기존의 무선센서 네트워크의 데이터보다 훨씬 크기 때문에 빈번한 이미지 데이터의 전송은 노드의 수명을 단축시켜 전체 네트워크의 분단을 초래한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 JPEG 이미지 크기의 변화량을 고려하여 전송 횟 수를 최소화하는 기법을 제안한다. 종단 센서노드는 자신이 이전 JPEG이미지와 현재 JPEG이미지의 크기를 비교하여 특정 임계값 이하이면 전송하지 않고, 임계값 이상일 때에는 변화된 특정 부분의 이미지만을 보냄으로써 데이터량을 줄이게 된다. 결과적으로 효율적 에너지 관리를 통해 센서 노드의 라이프타임을 향상 시키는 결과를 가진다. 제안된 기법을 검증하기 위하여 테스트 보드를 만들어 제안된 기법과 일반적인 방법에서의 데이터의 전송 횟수 및 에너지 소모량과 노드의 라이프타임을 비교하여 제안된 기법의 성능의 우수함을 보였다.
본 논문에서는 IMT-2000 시스템에서 공용 채널과 전용 채널을 동시에 사용하는 이중 모드 패킷 전송 방식의 성능을 분석하였다. 공용 채널을 통한 패킷 전송은 랜덤 액세스 방식을 사용한다. 이중 모드 패킷 전송 방식은 전송할 패킷의 길이와 발생 빈도에 따라 공용 채널과 전용 채널을 동시에 사용함으로써 높은 전송 효율을 보장하는 전송 방식이다. 이중 모드 패킷 전송 방식은 전송할 패킷의 크기가 스위칭 문턱값 보다 클 경우 전용 채널을 통해 전송하며 그렇지 않을 경우 공용 채널을 통해 전송을 시도하게 된다. 이중 모드 패킷 전송에서 높은 전송 효율을 보장하기 위해서는 스위칭 문턱값을 적절히 설정하여야 하며 최적의 스위칭 문턱값은 전용 채널을 요청한 후 할당받는데 걸리는 지연 시간, 공용 채널에서 패킷을 전송한 후 ACK를 받는데 걸리는 지연 시간, 전용 채널과 공용 채널의 오류율, 전용 채널과 공용 채널의 수 그리고 발생되는 평균 패킷 길이에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서는 이중 모드 패킷 전송 방식에서 트래픽 형태에 따른 최적의 스위칭 문턱값을 시뮬레이션을 통해서 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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