• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권4호
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• pp.1779-1798
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• 2018

Heterogeneous wireless sensor networks (HEWSN) is a kind of wireless sensor networks (WSN), each sensor may has different attributes, HEWSN has been widely used in many aspects. Due to sensors are deployed in unattended environments and its resource constrained feature, the design of security and efficiency balanced authentication scheme for HEWSN becomes a vital challenge. In this paper, we propose a secure and lightweight user authentication and key agreement scheme based on biometric for HEWSN. Firstly, fuzzy extractor is adopted to handle the user's biometric information. Secondly, we achieve mutual authentication and key agreement among three entities, which are user, gateway and cluster head in the four phases. Finally, formal security analysis shows that the proposed scheme defends against various security pitfalls. Additionally, comparison results with other surviving relevant schemes show that our scheme is more efficient in term of computational cost, communication cost and estimated time. Therefore, the proposed scheme is well suitable for practical application in HEWSN.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권3호
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• pp.292-300
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• 2013

Nowadays, energy saving has become a hot topic and information and communication technology has become a major power consumer. In long term evolution advanced (LTE-A) networks, heterogeneous deployments of low-power nodes and conventional macrocells provide some new features, such as coverage extension, throughput enhancement, and load balancing. However, a large-scale deployment of low-power nodes brings substantial energy consumption and interference problems. In this paper, we propose a novel switching strategy (NS), which adaptively switches on or off some low-power nodes based on the instantaneous load of the system. It is compatible with the microcells' load balancing feature and can be easily implemented on the basis of existing LTE-A specifications. Moreover, we develop an analytical model for analyzing the performance of system energy consumption, block rate, throughput, and energy efficiency. The performance of NS is evaluated by comparison with existing strategies. Theoretical analysis and simulation results show that NS not only has a low block rate, but also achieves a high energy efficiency.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권1호
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• pp.112-122
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• 2016

Cognitive radio (CR) is considered an attractive technology to deal with the spectrum scarcity problem. Multi-radio access technology (multi-RAT) can improve network capacity because data are transmitted by multiple RANs (radio access networks) concurrently. Thus, multi-RAT embedded in a cognitive radio network (CRN) is a promising paradigm for developing spectrum efficiency and network capacity in future wireless networks. In this study, we consider a new CRN model in which the primary user networks consist of heterogeneous primary users (PUs). Specifically, we focus on the energy-efficient resource allocation (EERA) problem for CR users with a special location coverage overlapping region in which heterogeneous PUs operate simultaneously via multi-RAT. We propose a two-tier crossover genetic algorithm-based search scheme to obtain an optimal solution in terms of the power and bandwidth. In addition, we introduce a radio environment map to manage the resource allocation and network synchronization. The simulation results show the proposed algorithm is stable and has faster convergence. Our proposal can significantly increase the energy efficiency.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.150-161
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• 2016

Coordinated multi-point transmission (CoMP) techniques are being touted as enabling technologies for interference mitigation in next generation heterogeneous wireless networks (HetNets). In this paper, we present a comparative performance study of uplink (UL) CoMP algorithms for the 3GPP LTE HetNets. Focusing on a distributed and functionally-split architecture, we consider six distinct UL-CoMP algorithms: 1. Joint reception in the frequency-domain (JRFD) 2. Two-stage equalization (TSEQ) 3. Log-likelihood ratio exchange (LLR-E) 4. Symmetric TSEQ (S-TSEQ) 5. Transport block selection diversity (TBSD) 6. Coordinated scheduling with adaptive interference mitigation (CS-AIM) where JRFD, TSEQ, S-TSEQ, TBSD and CS-AIM are our main contributions in this paper, and quantify their relative performances via the post-processing signal-to-interference-plus-noise ratio distributions.We also compare the CoMP-specific front-haul rate requirements for all the schemes considered in this paper. Our results indicate that, with a linear minimum mean-square error receiver, the JRFD and TSEQ have identical performances, whereas S-TSEQ relaxes the front-haul latency requirements while approaching the performance of TSEQ. Furthermore, in a HetNet environment, we find that CS-AIM provides an attractive alternative to TBSD and LLR-E with a significantly reduced CoMP-specific front-haul rate requirement.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.219-222
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• 2009

최근 자동차산업과 통신 기술이 발전함에 따라 ITS(Intelligent Transportation System)의 핵심인 차량내 네트워크(In Vehicle network) 기술이 대두되고 있다. 그러나 현재 제공되고 있는 차량 내 네트워크 기술은 하나의 네트워크로 이루어 진 것이 아니라, 통신 속도와 비용 및 효율성 측면을 고려하여 필요에 따라서 다르게 구성이 되어 상용화 되어 있다. 따라서 차량 네트워크 통신 및 설계의 복잡성이 증대 되었고 이를 연동할 수 있는 프레임 워크가 요구되어진다. 따라서 본 논문에서는 차내망 이기종 네트워크간의 연동을 위한 프레임워크를 설계하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제18권2호
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• pp.135-149
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• 2016

Cloud radio access network (C-RAN) refers to the virtualization of base station functionalities by means of cloud computing. This results in a novel cellular architecture in which low-cost wireless access points, known as radio units or remote radio heads, are centrally managed by a reconfigurable centralized "cloud", or central, unit. C-RAN allows operators to reduce the capital and operating expenses needed to deploy and maintain dense heterogeneous networks. This critical advantage, along with spectral efficiency, statistical multiplexing and load balancing gains, make C-RAN well positioned to be one of the key technologies in the development of 5G systems. In this paper, a succinct overview is presented regarding the state of the art on the research on C-RAN with emphasis on fronthaul compression, baseband processing, medium access control, resource allocation, system-level considerations and standardization efforts.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.123-126
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• 2016

무선 센서 네트워크 하에서 불균일 네트워크의 에너지 효율은 주요 이슈 중의 하나로 고려된다. 불균일 네트워크에서, 개별 노드 초기 에너지의 무작위 분포는 네트워크 불안정을 초래할 수 있다. 따라서 네트워크 상 각 노드의 동작 시간 증가와 에너지 소비의 공평성 유지를 위해서는 적합한 방법이 마련되어야 한다. 본 논문에서는 서로 다른 시나리오의 불균일 네트워크 하의 분산 클러스터링 프로토콜(DCP)의 성능 평가를 보여준다. 본 시뮬레이션 결과는 불균일 네트워크에서의 LEACH 프로토콜 결과와 비교하였다. 추가적으로 불균일 네트워크에서의 시스템 성능을 균일 네트워크와 비교함으로써, 불균형 초기 에너지가 시스템의 개별 노드의 수명에 미치는 영향을 설명한다. 시뮬레이션 수행 결과 균일 및 불균일 네트워크에서 LEACH 프로토콜과의 성능 비교 결과는 DCP의 성능이 모든 경우에 성능 우위에 있음을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제47권2호
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• pp.86-94
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• 2010

본 논문은 IEEE 802.21 WG에서 표준화 진행 중인 MIH (Media Independent Handover) 기반의 이질적인 네트워크 환경에서 RSA 기반의 서명 방식을 적용한 인증 연동 프로토콜을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 인증 연동 프로토콜은 이동 단말이 핸드오버 할 경우 발생하는 핸드오버 지연 시간과 보안 기술 적용에 따른 메시지 오버헤드 등을 줄이기 위해 기존 MIH 프레임에 새로운 AIP TLV (Authentication Interworking Protocol TLV)를 정의하였고, MIHIS (MIH Information Server)가 인증 서버를 대신하여 이동 단말에게 서명을 제공할 수 있도록 RSA 기반의 대리 서명 방식을 적용하였다. 제안하는 인증 연동 프로토콜은 이동 단말이 핸드오버 할 경우 사전에 MIH 메시지를 이용하여 이동 단말을 인증 할 수 있는 서명을 전달하게 함으로서 사전 인증을 수행할 수 있도록 하였다. 또한 보안이 적용되지 않은 MIH 프로토콜과의 핸드오버 지연 시간 비교를 통해 인증 연동 프로토콜의 성능을 분석하였다.

• 융합보안논문지
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• 제21권1호
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• pp.55-62
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• 2021

최근 센서를 이용한 장치들의 사용은 증가추세이다. 이런 센서 장치들은 이종무선 센서네트워크 환경에서 최신 기술들과 연관 지어 폭발적으로 증가하고 있다. 이런 환경에서 센서디바이스의 사용은 우리에게 편리함을 제공하기는 하나 여러 형태의 보안위협이 도사리고 있는 실정이다. 무선선서네트워크를 이용하여 원격으로 접속하여 제공받는 서비스에 존재하는 보안위협 중 대부분은 전송되는 정보의 유출과 사용자, 센서, 게이트웨이 사이의 인증에 대한 손실이 대부분이다. 2019년 Chen 등이 이종무선 센서 네트워크에 안전한 사용자 인증 프로토콜을 제안하였다. 그러나 Ryu 등이 제안한 논문에서 그들이 제안 프로토콜은 password guessing attack과 session key attack에 취약하다는 것을 주장하였다. 본 논문은 이전에 제안된 논문의 취약점을 개선하여 더욱 안전하고 효율적인 사용자 인증 프로토콜을 제안하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37B권12호
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• pp.1102-1112
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• 2012

스마트폰의 급격한 보급에 따른 무선 접속망의 과부하 문제가 네트워크에서 중요한 문제로 부각되고 있다. 이 논문에서는 매크로 셀, 펨토 셀, 와이파이 접속망으로 다양하게 구성되어 있는 현재 이종 네트워크에서 접속망 과부하 문제를 해결하기 위한 최적의 셀 선정 기법과 리소스 할당 기법을 제안한다. 주어진 현재 서비스 부하 상태에서 네트워크가 동시에 추가 수용할 수 있는 사용자 수를 최대화할 수 있는 사용자-셀 간의 선정 기법을 제공한다. 이를 위해 이종 무선 접속망에서의 셀 선정 문제를 이진 정수계획 모형으로 최적화 문제를 수립하고, 이를 최적화 해법 도구를 이용하여 접속망 과부하를 억제할 수 있는 최적의 셀 선정 기법을 도출한다. 네트워크 레벨 시뮬레이션을 통해 이 논문에서 제안된 기법이 현재 무선 접속망에서 주로 사용되고 있는 국소적 셀 선정기법에 비해, 과부하가 걸린 무선 접속망에서 주어진 여러 셀들을 최대한 균등하게 효율적으로 활용함으로써 현저하게 네트워크 접속 장애율을 감소시킬 수 있음을 보인다. 또한 논문에서 사용된 이진 정수계획 모형의 최적화 문제를 푸는 데 소요되는 계산 복잡도에 대한 실험을 통해 제안된 알고리즘의 실용 가능성에 대해서 검증한다.