• 제목/요약/키워드: Ad hoc MAC 프로토콜

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차량 환경에서 통신 효율 향상을 위한 클러스터링 기반의 멀티채널 매체접속제어 프로토콜 개발 (Development of Clustering-Based Multi-Channel MAC Protocol to Improve Efficiency of Network in VANET)

  • 정성대;이승진;이상선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권5B호
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    • pp.463-468
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    • 2009
  • 차량 간 통신에서는 무선 랜을 기반으로 한 연구가 활발히 진행되고 있으며, IEEE 802.11p WAVE(Wireless Access in the Vehicular Environment)에서도 802.11a를 기반으로 한 방식을 채택하고 있다. 하지만 무선 랜 방식은 하나의 채널을 경쟁 모드로 사용하기 때문에 빠른 접속을 요구하는 차량 환경에서 경쟁을 회피하기 위해 CSMA/CA(Carrier Sense multiple Access/Collision Avoidance) 알고리즘을 사용하는 것은 찾은 충돌로 인한 통신 지연을 유발 할 수 있다. 본 논문에서는 차량 간 통신에서 이러한 문제점을 해결하고 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원하기 위하여 차량 환경에 적합한 클러스터링 기반의 멀티채널 매체접속제어 프로토콜을 설계하고 설계된 프로토콜을 바탕으로 차량 간 통신에 적합한 채널 조건을 확인하였다 클러스터 헤드를 통해 각 채널을 관리하고 채널을 할당함으로써 기존 경쟁 기반의 싱글 채널을 사용함에 따라 생기는 패킷 충돌 및 통신 지연을 60%이상 줄이는 것을 시뮬레이션을 통해 확인 하였다.

준-인프라 기반 무선 커뮤니티 네트워크 시험을 위한 가상 토폴로지 제어 시스템 (Virtual Topology Control System for Evaluating Semi-infrastructured Wireless Community Networks)

  • 강남희;김영한
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.275-281
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    • 2012
  • 커뮤니티 네트워크는 이기종(heterogeneous) 노드들이 시간과 장소에 구애받지 않고 정보를 공유할 수 있는 통신 환경을 말한다. 이를 위해 이동 노드들은 사전에 구성된 통신 인프라 시설에 의존하지 않고 자가 구성될 수 있어야 하고 노드의 이동성으로 인해 변경되는 네트워크 토폴로지에 적응할 수 있어야 한다. 준-인프라 기반 무선 애드-혹 네트워크는 이러한 요구사항을 지원하기에 적합한 통신 기술이다. 본 논문에서는 준-인프라기반 애드-혹 네트워크 프로토콜의 실험에 용이한 평가 도구인 VTC(virtual topology coordinator) 시스템을 제안한다. VTC는 모든 통신장비간 단일 홉 통신만이 가능한 작은 공간에서도 선택적 MAC(Medium Access Control) 프레임 수신 메커니즘을 이용하여 다중 홉 네트워크 토폴로지를 가상으로 구성하도록 해준다. VTC 시스템은 실제의 무선 특성을 모두 반영하기는 어려우나 시뮬레이션을 통한 검증보다는 실 특성을 보다 다양하게 반영시킬 수 있다.

데이터 전송 지연 최소화 기법 (A Method for Minimizing Data Delay in Energy Efficient Sensor MAC Protocols)

  • 서창수;고영배;김재훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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    • pp.715-717
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    • 2004
  • 최근 무선 통신 기술과 전자 기술의 진보로 지능형 센서(Smart Sensor)를 이용한 무선 센서 네트워크 구축이 가능해졌고, 이러한 센서 네트워크는 최근 유비쿼터스 컴퓨팅과 Ad-Hoc 네트워크에서 많이 연구되고 있는 새로운 이슈이다. 최근 센서관련 논문에서는 각 센서 노드의 제한된 에너지를 효율적으로 사용하기 위해 데이터 전송이 없을 경우 노드의 통신 모듈을 Sleep 시킴으로써 에너지를 절약 한다. 이를 위해서 모든 센서 노드들은 동기화를 맞추어 listen과 sleep를 주기적으로 반복해야 한다. 이러한 프로토콜들에서 발생하는 가장 큰 문제는 에너지 효율성과 데이터 전송 지연간의 반비례 관계이다. 에너지의 효율성을 위해 Sleep 시간을 길게 할수록, Sleep 시간에서 발생한 데이터의 지연 시간도 길어지게 되므로, 데이터의 지연을 고려하여 sleep 시간을 적당히 조정해야 필요가 있다. 본 논문에서는 에너지 효율성을 위해 listen/sleep 주기를 사용하면서도 데이터 지연을 최소화 할 수 있는 효율적 sleep 시간에 대해 논의 해 보려 한다.

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재전송 노드의 선택에 의한 효율적인 Flooding 알고리즘 (An Efficient Flooding Algorithm with Selection of Retransmission Nodes)

  • 최승준;유상조
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.907-910
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Ad-hoc 네트워크에서 패킷 flooding에 의해 발생하게 되는 broadcast storm problem [1]을 해결하기 위한 크로스 레이어 기반의 flooding 기법을 제안한다. 제안된 flooding 기법은 크로스 레이어 프로토콜을 기반으로 하여 물리계층과 MAC (Medium Access Control) 계층에서 이웃 노드들에 대한 정보를 수집하고, 이를 이용하여 효율적인 재전송 노드의 수를 결정한다. 모의 실험을 통한 성능평가에서는 전체 네트워크 노드에 대한 수신 비율이 simple flooding 에 근접하며, 전송 비율 및 평균중복패킷 수에서도 좋은 성능을 보임으로서 broadcast storm problem을 해결할 수 있다.

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WSN 기반 복지 관리 시스템 설계 및 성능분석 (Design and Performance Analysis of Welfare Management System based on WSN)

  • 김지성;김강희;황호영;서효중
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.99-107
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    • 2008
  • 저 전력 기술에 기반한 무선 센서 네트워크(Wireless Sensor Networks, WSN)는 유비쿼터스 시대의 중요한 핵심 요소로 자리잡고 있다. 본 논문은 이러한 WSN에 기반한 응용으로서 복지 관리 시스템을 제시하였다. 특히 저가격과 저 전력을 달성할 수 있도록 S-MAC(Sensor Medium Access control)인 프로토콜을 적용하여 구현하였으며, TOSSIM 시뮬레이터를 이용해 성능을 평가하였다. 복지 대상자의 집에는 여러 센서와 소형 데이터베이스 서버를 설치하여 집안의 환경을 조사하고 저장하였다. 소형 서버는 무선 애드혹 네트워크를 구성하여 상호간 연결하였다.

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IEEE 802.15.3 High Rate WPAN을 위한 분산된 인종기관을 가지는 PKI 메커니즘 연구 (A Study on PKI Mechanisms with distributed CA for IEEE 802.15.3 High Rate WPAN)

  • 박정우;양대헌;송주석
    • 정보보호학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.125-135
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    • 2004
  • IEEE 802.15.3 High Rate WPAN(Wireless Personal Area Network, 이하 HR-WPAN)은 홈네트워크와 같은 개민 용도의 장치들 사이의 빠른 무선 연결을 지원하기 위해 연구되어 왔다. 장치들의 안전한 사용을 위한 보안 요구에 따라 MAC 계층에서의 대칭키 암호 시스템을 채택하고 있지만, 키를 안전하게 교환하는 방법에 대해서는 언급하고 있지않다. 또한 앞으로 도래할 유비쿼터스(Ubiquitous) 컴퓨팅 환경의 핵심 기반 기술이 된다는 점에서 하나의 Piconet으로만 구성된 단순한 토폴로지를 벗어나 Child Piconet이 복잡하게 연결된 토폴로지 상에서 같은 Piconet에 속하지 않는 DEV들 간의 Secure Relationship을 맺는 과정에 대한 연구도 필요하다. 따라서 이 논문에서는 공개키 기반 구조를 사용하여 안전한 키 교환을 통한 Secure Membership을 맺는 과정을 연구하였으며, 또한 Child Piconet이 복잡하게 연결된 토폴로지에서 DEV들 간의 Secure Relationship을 맺기 위하여 공개키 기반 구조에 계층 구조를 추가한 프로토콜을 제안하였다.

IEEE 802.11p MAC 기반 차량 네트워크에서의 분산된 브로드캐스팅 모델링 (Modeling of the Distributed Broadcasting in IEEE 802.11p MAC Based Vehicular Networks)

  • 정대인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권11호
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    • pp.924-933
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    • 2013
  • 본 논문은 차량 네트워크에 적용되는 IEEE 802.11p MAC 프로토콜에서의 브로드캐스팅 동작을 모델링하였다. 도로상의 안전 서비스 구현에 필요한 beacon 메시지는 브로드캐스팅 방식으로 교환되는데 최적의 안전 서비스 구축을 위해 브로드캐스팅 동작의 해석적 모델링이 필요하다. 모델링에 반영된 IEEE 802.11p 고유의 특성은, CCH(Control Channel)와 SCH(Service Channel) 간의 채널 스위칭 동작과 이로 인해 beacon 메시지를 교환하는 CCH 구간이 시간적 제한을 갖는다는 점, 그리고 재전송이 없다는 점이다. 이러한 고유 특성이 반영된 모델링 설계에서 본 논문은 beacon 메시지의 발생 패턴에 대한 제한을 두지 않았다. 즉, CCH 구간 내 분산된 발생 및 브로드캐스팅을 모델링하였다. 시뮬레이션 결과와의 비교를 통해 본 논문에서 제안한 모델링의 정확성을 확인하였다. 또한, beacon 메시지 발생 및 브로드캐스팅을 분산시킴으로써 전달률, 전송 지연 및 지연의 변동성 등 모든 성능지표가 개선되는 것을 확인하였다.

모바일 애드 혹 네트워크에서 패킷 버스팅을 이용한 혼잡 해결 및 성능향상 기법 (A Solution for Congestion and Performance Enhancement using Dynamic Packet Bursting in Mobile Ad Hoc Networks)

  • 김영덕;양연모;이동하
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권5호
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    • pp.409-414
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    • 2008
  • 모바일 애드 혹 네트워크상에서 DSR, AODV등 대부분의 on demand 라우팅 프로토콜들은 경로 탐색 과정에서 트래픽 로드를 고려하고 있지 않다. 최근 혼잡을 해결하고 트래픽 로트 밸런싱을 이루기 위해서 여러 알고리즘들이 제시되었으나 대부분 경로 탐색과정에서 단순히 대체 경로를 찾거나 혼잡이 발생된 노드를 회피하여 라우팅하는 기법들이었다. 본 논문에서는 이러한 이슈들에 대한 성능을 향상시키기 위해 혼잡이 발생된 노드에서 패킷 버스팅 기법을 사용하여 혼잡을 해결하고자 한다. 패킷 버스팅 기법은 IEEE 802.11e QoS 동작에서 소개되었으며 한번의 채널획득으로 여러 패킷을 보낼 수 있도록 한다. 이로써 혼잡이 발생한 노드는 버퍼링된 패킷을 신속하게 전송할 수 있으며, 병목현상을 막을 수 있다. 또한 정확하고 동적으로 혼잡상태를 결정하기 위하여 두 가지의 임계값을 정의한다. 하나는 인터페이스 큐길이이며, 다른 하나는 버퍼링 시간이다. 마지막으로 실험을 통하여 네트워크 트래픽이 많을 때 제안된 알고리즘이 기존의 일반적인 on demand 프로토콜보다 더 효율적이고 우수한 성능을 가짐을 보인다.

Matlab을 이용한 VANET 시뮬레이터 구현 (Implementation of VANET Simulator using Matlab)

  • 남재현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.1171-1176
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    • 2016
  • VANET은 차량간의 통신 기능을 제공하는 MANET 분야 중의 하나이다. 본 논문에서는 차량간의 통신, 차량 움직임 특징을 나타내는 모델과 그리고 실제 차량 움직임 모델을 이용한 VANET 시뮬레이터을 제안한다. VANET은 테스트를 수행하기 위해 트래픽 시뮬레이터와 네트워크 시뮬레이터가 함께 사용되어여야 한다. 하지만 시뮬레이터는 단순하고 쉽고 가격적인 면 때문에 트래픽 시뮬레이터보다 선호한다. 본 논문의 목적은 도시 환경 시나리오에 대해 테스트 목적으로 사용될 수 있는 차량 에드혹 네트워크의 시뮬레이션을 구현하는데 있다. 구현된 시뮬레이션 환경은 VANET에서 더 나은 MAC 프로토콜을 디자인하는데 사용될 수 있다. 구현된 시뮬레이션 성능을 평가하기 위해 AODV와 DSDV 라우팅 프로토콜의 성능을 평가하였다. 성능 비교는 처리율, 패킷 손실, 종단간의 지연을 이용하였다. 성능 비교 결과 DSDV가 AODV보다 처리율, 종단간의 지연, 그리고 패킷 손실에서 성능이 우수함을 보였다.

전투 무선망에서 다중 홉 전송을 위한 향상된 DAP-NAD 기법 (An Enhanced DAP-NAD Scheme for Multi-Hop Transmission in Combat Net Radio Networks)

  • 정종관;김종연;노병희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권10호
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    • pp.977-985
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    • 2012
  • 최근 많은 국가들이 NCW (Network Centric Warfare)를 구현하는데 기반이 되는 전술 애드 혹 네트워크의 성능을 향상시키기 위한 통신 프로토콜 개발을 활발히 진행하고 있다. 전투 무선망 (CNR, Combat Net Radio)은 육군의 보병과 같은 지상군에 있어 가장 중요한 통신 기반망이다. 미군은 전투 무선망에서 음성 및 데이터 통신을 위해 MIL-STD-188-220D을 개발하여 운용 중에 있다. 한국군의 차기 무전기인 전술 다대역, 다기능 무전기(TMMR)의 MAC 프로토콜의 후보인 MIL-STD-188-220D은 여러 제한사항이 존재한다. MIL-STD-188-220D에 정의된 DAP-NAD는 충돌회피를 위해 시간 동기를 필요로 하지만, 1홉을 벗어난 다중 홉의 환경에서는 시간 동기를 맞추기 어렵다. 다중 홉 환경에서 충돌을 방지하여 지연을 방지하는 향상된 DAP-NAD를 제안하였으며, 모의실험을 통하여 다중 홉 전투 무선망 환경에서 제안기법의 성능이 향상되는 것을 보였다.