In wireless networks, it is well-known that intermediate nodes can be used as cooperative relays to reduce the transmission energy required to reliably deliver a message to an intended destination. When the network is under a central authority, energy allocations and cooperative pairings can be assigned to optimize the overall energy efficiency of the network. In networks with autonomous selfish nodes, however, nodes may not be willing to expend energy to relay messages for others. This problem has been previously addressed through the development of extrinsic incentive mechanisms, e.g., virtual currency, or the insertion of altruistic nodes in the network to enforce cooperative behavior. This paper considers the problem of how selfish nodes can decide on an efficient energy allocation and endogenously form cooperative partnerships in wireless networks without extrinsic incentive mechanisms or altruistic nodes. Using tools from both cooperative and non-cooperative game theory, the three main contributions of this paper are (i) the development of Pareto-efficient cooperative energy allocations that can be agreed upon by selfish nodes, based on axiomatic bargaining techniques, (ii) the development of necessary and sufficient conditions under which "natural" cooperation is possible in systems with fading and non-fading channels without extrinsic incentive mechanisms or altruistic nodes, and (iii) the development of techniques to endogenously form cooperative partnerships without central control. Numerical results with orthogonal amplify-and-forward cooperation are also provided to quantify the energy efficiency of a wireless network with sources selfishly allocating transmission/relaying energy and endogenously forming cooperative partnerships with respect to a network with centrally optimized energy allocations and pairing assignments.
이 논문은 무선통신 산업에 있어서 경쟁하의 무선통신기술의 진화 경로를 밝히고자 하였습니다. 저자는 과거 자료를 분석하기위해 로가렛분석(Loglet Analysis) 기법을 도입하였습니다. 초기 연구결과는 기술경로상에서 네트워크 효과와 대체효과가 존재한다는 것입니다. 이 논문의 결과는 무선통신 서비스 사업자에게 그들의 네트워크에서 이익을 최대화할 수 있는 방향과 차세대 무선통신기술 이전 전략을 수립하는데 이용될 수 있을 것입니다.
현재 이동 통신 시스템은 4G LTE 네트워크에서 5G 네트워크로 전환하는 과정에 있으며, 이동 통신 서비스의 보편화에 따라 식별자 및 위치 정보를 포함하는 개인 정보들이 이동통신 네트워크를 통해 전달되고 있다. 무선 이동 통신망의 특성에 따라 무선 공유 채널의 사용이 불가피하고, 요구하는 대역폭과 속도를 만족시키기 위해서는 모든 네트워크 시스템 요소에 보안 기술을 적용할 수 없으므로 가능한 공격 형태를 예측하고 보안 위협을 분석하는 기술의 중요성이 더욱 커지고 있다. 특히, 보안 위협 분석을 위해 5G 네트워크의 경우 사용자 서비스를 불가능하게 만들기 위해 허위 기지국 또는 공격자 UE를 통한 다양한 공격 형태와 취약성 분석에 대한 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 오픈 소스를 이용하여 5G 네트워크 테스트베드를 구축하고, 테스트베드를 이용하거나 3GPP 규격을 분석하여 NAS COUNT와 관련한 세 가지 보안 취약점들을 분석하였으며, 두 가지 취약성에 대해 유효성을 확인하였다.
In drone-assisted wireless sensor networks, drones collect data from sensors in an energy-efficient manner and quickly distribute urgent information to sensor nodes. This article introduces recent communication and security schemes for drone-assisted wireless sensor networks. For the communication schemes, we introduce data collection optimization schemes, drone position and movement optimization schemes, and drone flight path optimization schemes. For the security schemes, we introduce authentication and key management schemes, cluster formation schemes, and cluster head election schemes. Then, we present some enhancement methodologies for these communication and security schemes. As a conclusion, we present some interesting future work items.
무선통신기술의 발전과 무선데이터서비스에 대한 수요의 다변화로 인해, 가까운 미래에 3G/WLAN/휴대인터넷 등을 포괄하는 통합 무선접속 서비스체계가 등장할 것으로 기대된다. 통합 무선접속서비스를 위한 통합망은 이종의 무선서비스를 제공하는 사업자간의 로밍협약을 통해 각자의 서비스 인프라를 결합하는 준연동(loose coupling) 방식으로 구축될 것으로 예상된다. 이와 같은 상황에서 사용자는 자신이 접속하는 무선서비스의 종류와 사용자 인증 및 과금의 기반이 되는 로밍협약에 따라 다른 품질의 서비스를 다른 과금방식에 따라 제공받게 된다. 따라서 사용자가 자신의 위치에서 이용할 수 있는 무선접속이 둘 이상인 상황이 빈번히 발생할 수 있고, 사용자는 필요한 품질의 무선접속 서비스를 최저의 요금으로 이용하고자 노력하는 상황이 필연적으로 발생하게 된다. 본 논문에서는 이러한 상황에서 최저의 요금으로 원하는 품질의 서비스를 제공할 수 있는 무선접속을 선택하기 위한 기법을 단일접속만이 지원되는 단말기와 다중접속을 지원하는 단말기, 두 가지 다른 상황에 대해 제시한다. 사용자의 무선접속환경과 사업자간 로밍협약상황을 그래프 모델로 표현하고, 그래프 모델상의 체계적 검색 알고리듬을 통해 전송데이터의 양에 따라 최저의 과금을 산출하게 되는 인증경로의 집합을 도출함으로써 사용자가 어떠한 무선접속환경에 놓여 있더라도 신속히 최적의 무선접속을 판단할 수 있도록 하는 것이 본 논문의 기본적인 접근방향이다.
Wille, Emilio C. G.;Del Monego, Hermes I.;Coutinho, Bruno V.;Basilio, Giovanna G.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권2호
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pp.542-558
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2016
Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) are self-configuring networks where the nodes are vehicles equipped with wireless communication technologies. In such networks, limitation of signal coverage and fast topology changes impose difficulties to the proper functioning of the routing protocols. Traditional Mobile Ad Hoc Networks (MANET) routing protocols lose their performance, when communicating between vehicles, compromising information exchange. Obviously, most applications critically rely on routing protocols. Thus, in this work, we propose a methodology for investigating the performance of well-established protocols for MANETs in the VANET arena and, at the same time, we introduce a routing protocol, called Genetic Network Protocol (G-NET). It is based in part on Dynamic Source Routing Protocol (DSR) and on the use of Genetic Algorithms (GAs) for maintenance and route optimization. As G-NET update routes periodically, this work investigates its performance compared to DSR and Ad Hoc on demand Distance Vector (AODV). For more realistic simulation of vehicle movement in urban environments, an analysis was performed by using the VanetMobiSim mobility generator and the Network Simulator (NS-3). Experiments were conducted with different number of vehicles and the results show that, despite the increased routing overhead with respect to DSR, G-NET is better than AODV and provides comparable data delivery rate to the other protocols in the analyzed scenarios.
이 논문에서는 유선망과 무선망간의 끊김없는 연결과 QoS 지원을 위해 Mobile-Assisted 및 Server-Initiated 핸드오버 방법을 이용하는 Low Latency 핸드오버 절차를 제안한다. 주 기능은 서버와 단말로 구성되며, 서버는 네트웍의 상황과 사용자의 선호도들을 고려하여 핸드오버를 위한 최선의 타겟 네트웍을 미리 평가하고 결정하여 두며, 단말은 서버에 의해 결정된 무선망과 링크 연결뿐만 아니라 CoA로 사용할 IP 주소를 미리 받아두는 역할을 수행한다. 이 경우, 만약 유선망에서 예고없이 연결이 해제되는 등의 원인에 의해 핸드오버가 요구되면 서버는 MIH(media independent handover) 방법을 이용하여 물리계층의 핸드오버 트리거를 서버로 전송하고 이를 받은 서버는 직접 게이트웨이로 바인딩 업데이트를 수행함으로써 핸드오버 지연시간을 줄일 수 있다는 것을 보여준다.
오늘날 무선 기술의 급속한 발전으로 인해 복수개의 액세스 인터페이스를 갖는 이동단말들이 나타나고 있다. 최근 WLAN이 근거리 통신을 위해 많은 가정과 기업에서 사용되고 있으며, WiMAX 또한 장거리 데이터 전달을 위한 무선 표준으로 부각되고 있다. 따라서 이기종 무선망간에 멀티미디어 데이터를 전달하기 위한 효율적인 접속 방안 연구가 필요하다. 본 논문에서는 WiMAX와 WLAN 인터페이스를 갖고 모바일 IP를 이용해 두 망사이를 이동할 수 있는 멀티홈드 노드의 시뮬레이션 모델과 환경을 개발하였다. 개발된 모델을 검증하기 위해 단방향/양방향 UDP 패킷, FTP 트래픽, SIP 프로토콜을 이용한 음성 전송 등과 같은 다양한 트래픽 환경하에서 여러가지 시뮬레이션 시나리오 즉, WiMAX와 WLAN 망간 이동, 그룹 이동성, MANET, 중첩 모바일 IP 등을 설계하고 구성하였으며, 시뮬레이션 결과를 분석함으로써 개발된 모델이 다양한 무선망 접속 시나리오에서의 이동성 연구에 효율적임을 보였다.
최근 들어 무선 네트워크 연동이 중요한 이슈로 부각되고 있으며, 대표적으로 3G 네트워크와 곧 도입될 예정인 WiBro 네트워크와의 연동에 관심이 집중되고 있다. 3G-WiBro 연동망이 구성될 경우 사용자는 서비스 지역에 따라 최적의 서비스를 제공받을 수 있으며, 사업자는 망 구축 및 운용비용을 절감할 수 있기 때문이다. 이를 위해 본 논문에서는 3G-WiBro 연동망에서 고속 핸드오프 지원을 위한 효율적인 연동 구조 및 세부적인 연동 방안을 제안한다. 본 논문에서 제안한 Smoothly Coupled Integration 방안은 Loosely Coupled Integration 방안과 Tightly Coupled Integration 방안의 장점을 수용할 수 있으며, 아울러 3G 네트워크와 WiBro 네트워크가 개별적으로 동작하면서도 고속 핸드오프 지원을 통한 Seamless 서비스와 이동성을 제공할 수 있는 구조를 갖고 있다. 제안한 방안의 성능을 검증하기 위해 OPNET을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 통해 제안한 방안의 우수성이 검증되었다.
최근 WLAN과 차세대 이동통신의 결합 서비스와 관련하여 이종 네트워크의 연동에 대한 요구가 증대되고 있다. 또한 무선 네트워크에서 원활한 밀티미디어 서비스와 QoS 보장의 중요성이 대두되고 있다. 따라서 무선 이종 네트워크에서 원활한 멀티미디어 서비스와 QoS 보장에 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 WLAN과 WiBro 이종 네트워크에서 멀티미디어 서비스 및 QoS의 연속성을 제공하기 위해서 새로운 연동 방안을 제안한다. 그리고 제안한 연동 방안을 바탕으로 inter-network vertical handover 알고리즘과 QoS-aware MAC 알고리즘을 제공한다. 또한 NS-2 시뮬레이션을 사용하여 성능을 비교, 분석 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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