In this paper, Ad-hoc network is a collection of mobile nodes without any wired infrastructure. Design of efficient routing protocols in ad-hoc network is a challenging issue. An AODV routing protocol for wireless ad hoc networks one that searches for and attempts to discover a route to some destination node. We propose a technique that reduce the number of Routing packet. Our technique use variable values reflecting the condition of network. This also contributes to improve throughput.
Ad hoc 네트워크에 대한 상업적인 관심이 지속적으로 증가함에 따라, 최근 Ad hoc 네트워크에 QoS (Quality of Service)를 지원하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 지금까지의 연구는 대부분 QoS 기반 라우팅 프로토콜과 자원 예약 (resource reservation) 그리고 QoS MAC (Medium Access Control) 프로토콜에 관한 것이었다. Ad hoc 네트워크에 QoS를 제공하기 위해서는 위의 요소들이 상호 협력하여 동작하고 Ad hoc 네트워크의 특성이 충분히 고려된 005 모델에 관한 연구가 절실히 필요하다. 본 논문에서는 Ad hoc 네트워크에서 종단 사용자간 (end-to-end) 005를 제공하기 위한 서비스 모델의 설계와 구현방법에 대해 제안하였다.
이동 Ad Hoc 네트워크는 고정적이고 계층적인 인프라스트럭처 네트워크와는 비교되는, 이동 노드만으로 구성된 자율적이고 수평적인 네트워크이다. 이동 Ad Hoc 네트워크의 이동 노드는 중재자의 도움 없이 능동적인 연결 설정이 가능하고 네트워크의 참여 또는 이탈이 자유로우며 에너지원의 공급이 제한되어 빈번하게 네트워크의 토폴로지를 변화시킨다. 이러한 망의 특성상 이동 Ad Hoc 네트워크 기술은 하위 계층의 전파 전파, 전파 간섭 및 전력 제어에서부터 링크 계층의 다중 접속 및 자원 할당, 네트워크 계층의 라우팅, 트랜스포트 계층의 연결 설정 및 유지, 그리고 보안 및 상위 계층 애플리케이션에 이르기까지 다양한 기술적 해결 요구사항을 갖는다. 본 고에서는 이러한 Ad Hoc 네트워크의 특징과 특성을 살펴보고 관련 주요 요소 기술과 과거부터 현재까지 이동 Ad Hoc 네트워크 기술 분야에서 진행되어온 연구동향을 살펴본다.
무선 ad-hoc 네트워크는 중앙의 특별한 관리 체계 없이 유선망과 기지국을 가지지 않는 이동 호스트로 구성된 네트워크를 말한다. 이러한 ad-hoc 네트워크는 잦은 망 구성의 변화, 라우터의 수, 사용 자원 등 기존 유선 네트워크와는 다른 특징들을 가지게 된다. 따라서 기존의 유선망에서 사용하던 라우팅 프로토콜을 ad-hoc 네트워크에 적용시키는 데에는 많은 문제점들이 발생한다. 이 논문에서는 ad-hoc 네트워크의 환경을 고려하여 적은 지연시간과 오버헤드를 발생시키는 MHCRP 라우팅 프로토콜을 제안하고자 한다. 제안하는 모델은 ad-hoc 네트워크 내의 이동 호스트들을 멀티 홉을 갖는 클러스터로 묶어, 클러스터 헤드로 하여금 자신의 멤버 호스트와 이웃 클러스터의 헤드의 정보를 유지하게 하여, 경로 설정에 대한 요구가 있을 때에 적은 지연 시간과 적은 패킷으로 목적지까지의 최단 경로를 설정할 수 있는 계층적인 경로 설정 방법을 제시한다.
유선망과 기지국을 가지고 있지 않는 이동 노드들로만 구성된 Ad-Hoc 무선망에서는 잦은 호스트의 이동과 토폴로지 변화에 의해 패킷의 손실이 자주 발생한다. 이러한 환경 하에서 요구되는 Ad-Hoc 라우팅 프로토콜에 초점을 둔 많은 연구에서 인터넷 트래픽 성능 분석에 대한 연구가 미진하다. 따라서, 본 논문에서는 AODV 라우팅 프로토콜을 사용하여 Ad-Hoc 무선망의 트래픽을 모의 실험하였으며, 시뮬레이션 평가 요소인 Ad-Hoc 무선망의 크기, 이동하는 노드의 이동 속도를 변화시켜 인터넷 트래픽인 TCP/Reno와 TCP/Sack 성능을 모의 실험을 통해 분석하였다. 모의 실험 결과 TCP/Reno가 TCP/Sack보다 노드의 이동 속도나 노드 수에 다소 민감하다는 것을 알 수 있었다.
Ad-Hoc네트워크에서는 기존의 인프라를 사용하지 않기 때문에 공개 키 기반 구조 또는 제삼자 키 관리 서비스를 지원하지 않는다. 따라서 여러 유형의 보안문제가 발생할 수 있다. 그래서 보안 문제를 해결하기 위한 방법인 키 협정(key agreement)에 대하여 많은 프로토콜들이 제안되어 왔다. 가장 대표적인 것이 디피 헬만(Diffie-Hellman)이 제안한 프로토콜이다. 그러나 이 방법은 두명의 사용자간에서만 사용될 수 있다. 이 논문에서는 디피 헬만 방법을 확장하여 다자간에도 사용될 수 있는, 그룹 키 협정에 대하여 알아보고, 그룹 키 협정 진행 중에 링크 장애가 발생했을 때 그룹 키 협정을 성공적으로 수행하기 위한 효율적인 방법을 제안하였다.
본 논문은 MANET 환경에서 소스 라우팅 기반의 안전한 데이터 전송 방법에 대해서 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 제 3의 신뢰할 수 있는 키 분배 서버로부터 두 개의 해쉬키 체인을 사용하여 생성된 키를 키 서버와 데이터 전달에 참여하는 노드 간에 미리 설정된 비밀키를 사용하여 안전하게 전달하고, 각 노드 간에 데이터 전송시 키 서버로부터 수신한 해쉬키를 사용하여 MAC 코드를 생성함으로써 각 중간 노드마다 데이터를 인증하는 방식이다. 제안된 방법은 인증서 기반의 PKI를 사용하는 방법보다 간단하며, 비밀키 방식의 경우 임의의 ad-hoc 노드 제어들 간에 비밀키를 미리 설정해야하는 부담을 감소시켰다.
인터넷과 연결되어 있는 하이브리드 애드혹 네트워크가 통신을 하기 위해서는 IP주소의 설정이 필요하다. 기존에 제안된 대부분의 주소 설정방법은 노드를 중심으로 설정을 한다. 노드 중심의 주소 설정 방법은 애드혹 네트워크 내에서 네트워크의 대역폭을 낭비하고 많은 배터리를 소모해서 비효율적이다. 본 논문에서는 인터넷 게이트웨이를 중심으로 한 효율적인 주소설정 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 노드에서의 주소 설정 패킷을 유니캐스트 방식으로 전송하여 네트워크 트래픽을 줄인다. 또한, 인터넷 게이트웨이의 주소 설정 알고리즘을 통해서 교환하는 패킷의 수를 줄여 배터리 소모를 줄이고 주소설정 시간을 감소시킨다.
애드혹 네트워크는 통신에 참여하는 모든 노드가 서로간에 서비스를 제공하는 모바일 노드들로 구성된 네트워크이다. 하지만 네트워크에 일부 비정상행위 노드가 존재한다면 많은 위협에 직면하게 된다. 그러므로 애드혹 네트워크의 안전성을 보장하기위해 비정상행위 노드의 탐지 및 배제가 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해, 본 논문에서는 지역내 각 노드의 가중치를 관리하는 노드 가중치 관리 서버를 사용한다. 노드 가중치 관리서버는 비정상행위 노드가 발견되었을 경우 해당 노드의 가중치를 증가시키고, 가중치가 임계치를 초과하였을 경우, 네트워크내에서 이를 고립시키기 위해 해당 노드의 정보를 전파한다. 이 방법은 매우 효율적이고, 다수의 비정상행위 노드를 신뢰성 있게 탐지함을 보여준다.
Ad-hoc 네트워크는 음영 지역, 재난 지역, 전쟁 시와 같은 통신 인프라가 구축되기 어려운 상황에서 유용하게 사용될 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 자원 정책의 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 기존 스펙트럼 센싱에 있어 임계치가 정적으로 작용하므로 detection probability가 낮게 검출되는 단점이 있다. 이러한 점을 보완하여 신호들의 detection probability를 향상시키기 위해 adaptive threshold를 이용할 것이다. 본 논문에서는 동적인 임계치를 이용하여 수신 신호의 power에 따라 임계치가 변화하여 신호들의 detection probability를 향상시키는 센싱 성능을 보여 준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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