• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권4호
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• pp.29-39
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• 2009

제한된 전파 스펙트럼 자원은 전파 네트워크의 빠른 발전에 큰 장벽이 되고 있다. 대부분의 전파 스펙트럼은 면허 방식으로 분배되어 서비스에 이용되고 있다. 반면 비면허 방식으로 분배된 전파 스펙트럼은 전파를 이용한 서비스와 기술을 크게 향상하는데 큰 기여를 하였다. 최근에 무선인지 기술은 이러한 전파 스펙트럼 자원의 부족을 해결하기 위한 기술로써 주목받고 있다. 이 기술은 전파 스펙트럼을 효율적으로 사용 가능하도록 한다. 한편으로 멀티홉 기술이 에드홀 및 피어 투 피어 네트워크에서 집중적으로 연구되고 있으나 이동통신 네트워크에서 성능 향상을 위하여 멀티홉 기술의 연구는 최근에야 이루어지고 있다. 멀티홉 기술은 음영 지역에 고속의 데이터를 제공하고 적은 비용으로 서비스 영역을 효율적으로 확장할 수 있는 기술이다. 이동통신 시스템에서 스펙트럼 이용률을 극대화하는 무선인지 멀티홉 기술의 연구는 그 유용성에도 불구하고 아직까지 많지 않았다. 따라서 본 논문에서는 시스템 스루풋을 최대화 하는 무선인지 멀티홉 기술을 적용한 네트워크를 제안한다. 본 논문에서 제안된 시스템의 스루풋 성능을 주사용자와 부사용자의 전파 반경 및 이용률 파라메터와 같은 다양한 파라메터를 사용하여 해석적으로 모델링하고 수치해석을 통하여 제안된 시스템의 성능이 현재의 시스템에 비하여 크게 향상됨을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.32-38
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• 2012

센서 네트워크에서의 각 노드들은 지리적 위치에 기반을 둔 정보를 처리해야할 경우에 다양한 방법으로 자신의 위치를 알 수 있다. GPS를 이용한 위치 획득 방법은 전파의 가시성을 요구하므로 위치 정보를 획득할 수 없는 경우가 존재하고 비용이 많이들며, 전력소모가 많다. GPS 없이 센서 노드들의 위치를 알아내는 방법은 복잡한 수학적 알고리즘을 요구하며, 위치 추정의 정확도 측면에서 불리하다는 단점을 가지고 있다. AHLoS는 GPS를 이용한 위치 측정과 위치 추정 알고리즘을 모두 사용하는 혼합 방식이다. AHLoS에서 GPS 노드는 GPS로부터 수신한 자신의 위치를 자신과 인접한 GPS 기능이 없는 일반 노드로 방송한다. 일반 노드는 최소한 3개 이상의 이웃 노드의 위치 정보를 수신할 경우 삼각 측량 위치 계산 알고리즘의 반복 수행을 통해 자신의 위치를 계산할 수 있다. 그러나, 센서 네트워크에서 노드 이동성 네트워크 밀도 지리적 조건에 따라 노드가 3개 이상의 이웃 신호를 수신하지 못할 경우가 존재한다. 본 연구에서는 GPS 노드로부터 위치 정보를 3개 이상 직접 수신하기 어려운 저밀도 환경에서 각 센서 노드가 간접적으로 자신의 위치를 획득하는 방법을 제안한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.1147-1157
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• 2014

차량과 통신기술의 발전으로 임시네트워크를 이용한 지능형 교통 시스템이 실현되었다. VANET은 지능형 교통 시스템의 한 예로써, 현재 배포단계를 눈앞에 두고 있다. 하지만 지능형 교통 시스템의 많은 장점에도 불구하고, 보안과 프라이버시 문제로 아직 대다수 차량에 설치되지 못하고 있다. 사용자들은 주변 차량이나 기반시설과의 통신을 위해 자신들의 프라이버시가 노출되는 것을 원치 않기 때문이다. 따라서 지능형 교통 시스템의 대중화를 위해 프라이버시 문제는 선결되어야 한다. 일반적인 임시네트워크나 VANET과 같은 특정 상황에서 프라이버시 문제를 해결하기 위한 여러가지 기법들이 제안되었다. 대표적으로 다중 익명성을 이용한 기법이 있지만, 이를 비콘 메시지에 적용하더라도 공격자는 사용자를 특정 지을 수 있다. 따라서 임시네트워크에서 프라이버시를 보호하기 위한 새로운 기법이 필요하다. 본 논문에서는 VANET 환경에서 프라이버시를 조건부로 보장하는 신원교환 기법을 제안한다. 사용자는 자신의 가명을 이웃과 교환하고 메시지를 보낼 땐 이웃의 가명을 이용하여 보낸다. 제안하는 기법은 분쟁이 발생하는 경우 (권한이 있는) 기관이 메시지 송신자의 익명성을 철회할 수 있게 만듦으로써 프라이버시를 조건부로 제공한다.

• 정보보호학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.41-52
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• 2010

지능형 차량 네트워크(VANET)환경에서 메시지 인증은 필수적인 보안요소이다. 메시지 인증이 안전하게 이루어지기 위해서는 무결성, 가용성 및 프라이버시 보호기능을 갖추어야 하고, 다양한 환경에서의 효율성을 갖추는 것도 매우 중요하다. RAISE 스킴은 일반적으로 효율성을 보장하기 어려운 차량이 많이 밀집된 환경에서 효율적으로 메시지 인증을 하기 위해서 제안되었다. 하지만 RAISE 에서도 통신하는 차량이 많아질수록 전송되는 메시지의 크기가 차량 수에 비례하여 커지게 되어 오버헤드가 발생하므로 이를 줄일 필요성이 존재하고, 특정 공격에 취약한 약점도 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 차량 밀집환경에서 RSU(Road Side Unit)가 Bloom Filter를 통해 주변 차량들의 메시지를 적은 통신량으로 한번에 처리하고 전송할 수 있도록 하는 방법과 재생공격을 막는 타임스탬프의 사용을 통해 기존의 기법보다 더욱 안전하고 효율적인 스킴을 제안한다. 또한, 제안하는 스킴에 핸드오버 가능을 지원하여 차량이 다른 지역으로 이동하는 경우 불필요한 키교환을 하지 않도록 인증과정을 간소화시킨다. 그리고 오류가 일어날 확률을 시뮬레이션하고 통신량 계산 등의 분석을 통해 안전성과 효율성을 검증한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.31-40
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• 2016

VANET에서 차량은 사고나 예기치 못한 긴급 상황에 관한 정보를 감지하고 이 정보를 뒤따르는 차량들에게 전파함과 동시에 서버에 전달한다. 하지만 긴급메시지의 전파는 방송 전송 방식을 취하게 되고 방송메시지의 다량 발생 즉, 폭풍 현상을 유발하게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결코자 전파전달범위내에서 가장 먼 곳에 위한 차량을 선출하는 방법을 사용하고 특히, 수신 패킷의 SNR에 따른 송신자와의 상대적 위치를 이용한 SNR 기반 백오프 방법을 검토한다. 상대적 위치를 통해 송신자에서 가장 멀리 떨어진 노드가 상재적으로 짧은 백오프 시간을 갖고 전달 과정에 참여케 됨으로써 다른 노드들은 이를 엿듣게 되어 전달자 임무를 포기하게 된다. NS-3 VANET 시뮬레이션 환경을 구축하여 WiFi-IP 게이트웨이 기반 서비스 네트워크에 대해서 SNR 기반 백오프 방식을 포함한 긴급 메시지 전송방식들을 시뮬레이션을 수행하였다. 다른 일반 방송 방식에 비해 SNR 기반 백오프 방식이 1/20 정도 전송횟수의 감소를 보이면서도 최적의 전파지연시간과 홉 수를 통해 긴급메시지 전파능력을 보여준다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.53-64
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• 2009

차량간 통신은 노변기지국(RSE)을 통하지 않고 차량탑재장치(OBE)간에 정보를 전달하는 기술로 많은 관심을 받고 있다. 차량간 통신네트워크는 차량의 높은 이동 속도로 인하여 토폴로지의 변화가 심하기 때문에 기존 애드혹 라우팅을 적용하기 어렵다. MMFP(Multi-hop MAC Forwarding)는 경로설정 과정과 위치정보를 사용하지 않고 목적지 노드의 도달 가능 정보를 사용하여 패킷을 전송하는 멀티 홉 유니 캐스트 포워팅 프로토콜이다. 그러나 공공 안전 서비스에서 차량간 통신을 통해 제공 될 수 있는 차량 충돌, 장애물, 안개 등에 대한 정보는 특정 운전자가 아닌 다수의 운전자에게 유용한 정보이기 때문에 유니캐스트보다 브로드캐스트로 전달하는 것이 효율적이다. 플러딩은 가장 단순한 형태의 멀티 홉 브로드 캐스트 방식으로 너무 많은 중복 패킷을 생성하여 패킷성공률 감소, 전송 지연 증가 등의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 MMFP를 확장하여 차량간 통신 환경에서 멀티 홉 브로드캐스트 통신을 지원하는 두 가지 프로토콜을 제안한다. UMHB(Unreliable Multi-Hop Broadcast)는 일부 노드에게만 포워딩 의무를 부여하는 MMFP의 전송 방식을 기반으로 포워딩 노드의 수를 제한함으로써 플러딩의 중복 패킷 문제를 해결하나 신뢰성이 감소하는 문제가 있다. RMHB(Reliable Multi-Hop Broadcast)는 화인 응답과 재전송을 통해 UMHB의 비신뢰성 문제를 해결하나 전송 지연이 다소 증가한다. 그러나 RMHB의 지연 시간 증가는 충돌 방지 응용에는 문제가 되지 않음을 실험 결과를 분석하여 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권12호
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• pp.1969-1977
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• 2016

자동차 통신망의 구축비용을 획기적으로 절감하기 위해 자동차 통신망과 이동통신망을 연결하는 기지국을 대중교통수단인 버스에 설치한 자동차-이동기지국 (Vehicle-to-Mobile Roadside Unit, V2MR) 통신에 대해 연구한다. 자동차-이동기지국 통신에서 자동차들은 이동기지국에 애드 혹 연결을 설정하여 연결성을 크게 향상한다. 본 논문에서는 동일한 경로를 주행하는 자동차들과 이동기지국 간의 통신연결 시간에 대한 새로운 분석모형을 제시한다. 자동차 통신망에서 연결시간은 매우 동적이고 예측하기 힘들기 때문에, 본 논문에서 제안하는 분석모형은 자동차-이동기지국 간의 통신연결 시간을 예측하기 위한 토대를 제공할 수 있다. VEINS 시뮬에이션을 통해 수집한 실험결과를 통해 제안하는 성능분석모형이 V2MR 통신연결시간 추정 오차를 약 1 퍼센트 이내로 줄일 수 있음을 보인다. 또한, V2MR 통신이 V2R 통신에 비해 통신연결 시간을 약 3.85배 증가시킬 수 있음을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.63-71
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• 2013

클러스터 기반 라우팅 프로토콜(CBRP, Cluster-Based Routing Protocol)은 각 클러스터 내에 헤더를 선출하고 클러스터 헤더가 모든 이동 노드들을 관리, 운영하기 때문에 전력 소모가 심하게 일어나게 된다. 각 노드의 잔여 전력량을 고려하지 않고 헤더를 임의로 선출하기 때문에 클러스터 헤더의 평균 수명이 짧아지고 빈번하게 다른 헤더를 선출해야 하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 잔여전력량을 고려하여 헤더 재선출로 인한 라우팅 지연을 줄이고, 클러스터뿐만 아니라 전체 네트워크의 수명을 연장시키는 새로운 헤더 선출기법을 제안한다. 제안 기법에서는 잔여전력량을 고려하여 헤더와 보조 헤더를 선출한다. 선출된 클러스터 헤더의 잔여전력량이 낮아져 헤더 역할을 수행할 수 없게 되면 미리 선출해둔 보조 헤더가 클러스터 헤더 역할을 수행하도록 함으로써 빈번한 헤더 재선출로 인한 문제점을 줄인다. 또한 잔여전력량이 높은 노드가 헤더로 선출되기 때문에 각 클러스터의 모든 노드는 전력이 균등하게 소비되어 네트워크 전체의 수명을 연장시킨다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권7호
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• pp.32-40
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• 2006

무선 센서 네트워크에서 두 노드사이에 안전하게 pairwise키를 설정하고 분배하는 것은 매우 중요한 문제이다. 센서 네트워크는 물리적으로 취약한 보안성을 갖는 노드로 구성되므로 공격자에 의해 오염되기 쉽다. 그러나 기존의 선행 키 분배를 이용한 pairwise 키설정이나 1홉 지역키를 이용한 pairwise키 설정은 작은수의 노드들이 오염되더라도 보안성을 크게 약화시킨다. 본 논문은 무선 센서 네트워크에서 각 노드들이 네트워크 구성 초기에 3홉 지역키를 설정하고, 이후의 pairwise 키 설정에 이들 3홉 지역키들을 이용하는 방법을 제안한다. 임의의 두 노드가 pairwise 키를 설정할 때, 두 노드 사이의 경로상에 존재하는 노드들은 자신들의 비밀키들을 두 노드에게 전송하는것에 의해 pairwise키의 생성에 공헌한다. 이로인해, 제안방법은 노드 밀집도와는 상관없이 두 노드사이의 경로길이에 의해 키설정을 위한 전송메시지수가 결정된다. 이때 경로상의 노드들로부터의 비밀 키들을 안전하게 다른 노드들에게 전달하기 위해 3홉 지역키들이 비밀키들의 암호화에 사용된다. 따라서, 제안방법은 공격자가 1홉 지역키를 이용하는 방법에 비해 보다 많은 노드들을 오염시키도록 괴롭힌다. 실험결과는 제안된 방안이 선행 키 분배 방법에 비해 단위 키설정 동안 교환되는 메시지수 와 암호화/복호화 연산횟수, 그리고 안전성 면에서 보다 우수함을 입증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권7호
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• pp.22-31
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• 2008

인지전파 기술은 유효한 스펙트럼을 찾기 위하여 면허사용자(주사용자)의 존재를 검출하는 적절한 센싱 기술이 필요하다. 또한 분산형 ad-hoc 네트워크의 경우 검출된 정보는 부사용자 간에 서로 제공될 수 있어야 한다. 동시에 주사용자의 성능은 부사용자에 의하여 열화 되지 않아야 한다. 특히, 주사용자의 검출은 음영지역에서는 매우 어렵다. 이를 위하여 분산형 협력 스펙트럼 센싱 기술이 제안되었는데 이는 검출 성능을 향상하기 위하여 다수의 부사용자에 의하여 검출된 정보를 협력적으로 조합하는 방법이다. 그러나 이 기술은 주사용자를 검출하는 정확성과 신속성 측면에서 성능 향상이 필요하다. 본 논문에서는 UWB를 사용하여 주사용자를 검출하고 또 이를 사용하여 검출된 정보를 부사용자 노드들에게 제공하는 방법을 제안하였다. UWB는 고속의 데이터 전송이 가능한 장점이 있다. 뿐만 아니라 underlay 방법으로 주사용자와 공존하여 전송이 가능한 장점이 있다. 본 논문에서는 UWB를 사용한 주사용자의 검출 확률 측면에서 개선이 됨을 보였다. 또한 throughput을 해석한 결과 제안된 방법은 기존의 방법과 비교하여 개선되었음을 보였다.