• Journal of Information Processing Systems
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• 제7권1호
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• pp.137-150
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• 2011

Mobile ad hoc networks are expected to be widely used in the near future. However, they are susceptible to various security threats because of their inherent characteristics. Malicious flooding attacks are one of the fatal attacks on mobile ad hoc networks. These attacks can severely clog an entire network, as a result of clogging the victim node. If collaborative multiple attacks are conducted, it becomes more difficult to prevent. To defend against these attacks, we propose a novel defense mechanism in mobile ad hoc networks. The proposed scheme enhances the amount of legitimate packet processing at each node. The simulation results show that the proposed scheme also improves the end-to-end packet delivery ratio.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.91-96
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• 2012

Ad-hoc 네트워크는 음영지역, 재난지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용 될 수 있다. 그러나 음성 및 데이터 서비스 등과 같은 무선 서비스의 제공을 위해 많은 양의 네트워크 용량이 필요하게 되지만 기존의 제한된 주파수 자원에 따른 주파수 부족 상황 및 주파수 자원정책의 규제에 따라 원활한 주파수 사용이 어려운 상황이다. 이에 따라 높은 주파수 활용을 제공하는 인지 무선 시스템을 ad-hoc 네트워크에 적용하여 보다 다양하고 확장된 네트워크 서비스를 제공할 수 있다. 하지만 인지무선 기반 ad-hoc 네트워크에서 1차 사용자의 센싱 정보를 취합해서 1차 사용자의 존재 유무를 판단하는 클러스터 헤드의 선정에 대한 연구는 아직 미비한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 인지 무선 기반 ad-hoc 네트워크 시스템에서 각 ad-hoc 단말기내의 클러스터 헤드 선정 방법과 그에 따른 신호 검출 성능을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권12B호
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• pp.800-808
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• 2007

무선 데이터 통신 기술의 발전으로 모든 IP 기반의 네트워크는 유선과 무선이 혼합된 형태의 네트워크로 진화해 나갈 것이다. TCP는 연결형의 신뢰성 있는 전송계층 프로토콜로서 모든 유선 네트워크의 실질적 표준으로 사용되고 있다. 그러나, TCP의 혼잡제어 알고리즘이 비트 에러, 링크의 단절, 경로의 변화로부터 혼잡을 구분하지 못하기 때문에 TCP는 모바일 ad-hoc 네트워크의 성능 저하를 초래한다. 본 논문에서 TCP의 이론적인 특징을 고찰하고, 모바일 ad-hoc 네트워크에서 TCP의 성능이 저하됨을 ns2를 이용하여 분석하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.133-140
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• 2007

최근 언제 어디서나 고품질의 인터넷 서비스 이용에 대한 필요성이 증가함에 따라, 인터넷 또는 셀룰러 망과 같은 기반 망과 연동된 하이브리드 애드 혹 네트워크에 대한 연구가 중요해지고 있다. 이러한 통합 네트워크는 홈 네트워크, 텔레매틱스, 센서 네트워크 분야 등에서 사용자 요구에 부합하는 다양한 종류의 서비스 제공이 가능해진다. 그러나 무선 이동 네트워크에서 불안정한 링크에 의한 전송 거리와 전송 대역폭 및 이동 노드의 배터리 제약은 대용량의 실시간 데이터 처리를 요구하는 서비스의 원활한 제공을 어렵게 만든다. 따라서 본 논문에서는 기반 망에서 제공하는 인프라를 활용하여 에너지 효율성을 고려한 클러스터 기반의 계층적 라우팅 기법을 제안한다. 인덱스 기반의 브로드캐스팅 기법을 적용한 경로 전달 모델을 통해 노드가 필요한 정보만을 선택적으로 청취함으로써 불필요한 에너지 손실을 줄인다. 또한, 경로 탐색 및 유지비용과 경로 설정에 필요한 지연시간을 줄였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.107-114
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• 2024

Mobile ad hoc networks represent self-configuring networks of mobile devices that communicate without relying on a fixed infrastructure. However, traditional routing protocols in such networks encounter challenges in selecting efficient and reliable routes due to dynamic nature of these networks caused by unpredictable mobility of nodes. This often results in a failure to meet the low-delay and low-energy consumption requirements crucial for such networks. In order to overcome such challenges, our paper introduces a novel multi-objective and adaptive routing scheme based on the Q-learning reinforcement learning algorithm. The proposed routing scheme dynamically adjusts itself based on measured network states, such as traffic congestion and mobility. The proposed approach utilizes Q-learning to select routes in a decentralized manner, considering factors like energy consumption, load balancing, and the selection of stable links. We present a formulation of the multi-objective optimization problem and discuss adaptive adjustments of the Q-learning parameters to handle the dynamic nature of the network. To speed up the learning process, our scheme incorporates informative shaped rewards, providing additional guidance to the learning agents for better solutions. Implemented on the widely-used AODV routing protocol, our proposed approaches demonstrate better performance in terms of energy efficiency and improved message delivery delay, even in highly dynamic network environments, when compared to the traditional AODV. These findings show the potential of leveraging reinforcement learning for efficient routing in ad hoc networks, making the way for future advancements in the field of mobile ad hoc networking.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.104-114
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• 2007

In this paper, an Ad-hoc Routing Protocol that works in wireless Ad-hoc communication networks with multiple radios and multiple channels and that controls call admission based on bandwidth measurement is proposed. Unlike the conventional Ad-hoc node with a single radio using a single channel, an Ad-hoc node of the protocol proposed, the MCQosR(Multiple Channel Quality of Service Routing), has multiple radios and uses multiple channels, which allows full duplex transmission between wireless Ad-hoc nodes, and reduces intra interference on the route. Also, a fixed channel only for reception at each node enables the estimation of the available bandwidth, which is used to control the call admission for QoS provision. The performance of the MCQosR was verified by simulation.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권4호
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• pp.299-309
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• 2006

Ad hoc 환경에서 사용되는 On-demand 방식인 AODV 라우팅 프로토콜은 경로를 찾기 위하여 노드들이 가지고 있는 라우팅 테이블을 우선 검사하고, 만약 적합한 경로가 존재하지 않거나 유효하지 않은 경로, 또는 중간노드에서 경로손실이 발생하였을 경우 Route Discovery Process(RDP)를 수행하여 새로운 경로를 찾게 된다. 하지만 중 / 대형 Ad hoc 환경에서 이러한 RDP의 증가는 네트워크 성능의 저하를 초래한다. 본 논문에서는 경로설정을 위해 사용되는 AODV 라우팅 프로토콜에 Zone 개념을 도입한 AOZDV(Ad hoc On-demand Zone and Distance-Vector Routing Protocol)를 제안한다. AOZDV는 노드의 트래픽과 전력정보를 활용하여 소스 / 목적지 노드에 Zone을 형성하고, Zone 내부에서의 라우팅은 Destination-Vector Table을 활용하는 기법으로서, 시뮬레이션을 통해 AOZDV 가 기존의 라우팅 프로토콜들에 비해 노드들의 이동성으로 인해 발생하는 경로손실 및 RDP 가 감소함을 확인할 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권1호
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• pp.43-49
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• 2011

In this paper, a new medium access control (MAC) protocol entitled three-phase multiple access with continual contention resolution (TPMA-CCR) is proposed for wireless multi-hop ad hoc networks. This work is motivated by the previously known three-phase multiple access (TPMA) scheme of Hou and Tsai [2] which is the suitable MAC protocol for clustering multi-hop ad hoc networks owing to its beneficial attributes such as easy collision detectible, anonymous acknowledgment (ACK), and simple signaling format for the broadcast-natured networks. The new TPMA-CCR is designed to let all contending nodes participate in contentions for a medium access more aggressively than the original TPMA and with continual resolving procedures as well. Through the systematical performance analysis of the suggested protocol, it is also shown that the maximum throughput of the new protocol is not only superior to the original TPMA, but also improves on the conventional slotted carrier sense multiple access (CSMA) under certain circumstances. Thus, in terms of performance, TPMA-CCR can provide an attractive alternative to other contention-based MAC protocols for multi-hop ad hoc networks.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.33-44
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• 2008

이동노드들의 예측 불가능한 이동, 적은 대역폭의 무선링크 사용으로 인하여 데이터 전송 실패율이 높은 Ad-hoc Networks에서 다중경로 라우팅은 단일경로 라우팅에 비해 트래픽 분산, 내고장성 높은 군집 대역폭을 제공하여 데이터 전송의 신뢰성 경로의 견고성을 유지할 수 있다. 그러나 다중경로 라우팅은 경로를 설정하고 유지하는 과정에서 오버헤드가 추가적으로 발생하여 Ad-hoc Networks에서 무선자원의 효율적인 사용을 제한한다. 본 논문에서는 다중경로 라우팅 기반 Ad-hoc Networks에서 IEEE 802.11 DCF의 RTS/CTS 핸드세이크로 인해 발생하는 오버헤드의 영향을 분석하고자 한다. 이를 위하여 Ad-hoc Networks에서 RTS/CTS 핸드세이크의 운용 및 문제점을 설명하였고, 요구기반 단일경로 라우팅에서 RTS/CTS 핸드세이크의 오버헤드 영향을 분석했다. 또한, 수학적인 분석을 위하여 요구기반 단일경로 다중경로 라우팅의 네트워크 모델을 제시하였다. 다양한 실험을 통하여 다중경로 라우팅에서 최적의 경로 수와 경로 길이를 찾아내어, 향후 다중경로 라우팅 연구를 위한 기반을 제시하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제45권6호
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• pp.131-138
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• 2008

이동 ad hoc 네트워크는 기지국 또는 중앙 관리국 없이 주어진 영역 내에서 다중 노드들 사이에 무선 데이터 통신이 이루어지는 자체적인 네트워크이다. 노드의 이동성과 제한된 배터리 수명에 의해 네트워크 토폴로지는 자주 바뀌게 된다. 따라서 경로 탐색 절차에 있어서 가장 신뢰성 있는 경로를 선택하는 것은 ad hoc 네트워크의 성능을 향상시키기 위해 중요하다. 본 논문에서는 수신 신호 세기의 변화를 측정함으로써 AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector routing)에 기반을 둔 향상된 라우팅 프로토콜을 제안한다. 라우팅을 결정하기 위해 노드 이동성과 경로의 흡으로 이루어진 새로운 측정 함수가 사용된다. 또한 데이터 전송 중 노드의 움직임에 의한 경로의 단절을 방지하기 위해 LRC (Local Route Change)라는 새로운 라우트 관리 기법을 소개한다. 노드의 움직임을 감지하면, 경로가 단절되기 전에 라우팅 에이전트는 다음 홉 노드를 이웃노드로 변경한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 라우팅 기법의 성능이 기존의 AODY 방식보다 우수함을 보인다.