• 제목/요약/키워드: Multi-hop network

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이동 단말기를 위한 Three-Tier 상황정보 수집 기법 (TTCG : Three-Tier Context Gathering Technique for Mobile Devices)

  • 소수환;김승훈
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.64-72
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    • 2009
  • 기존의 센서네트워크의 연구는 센서에서 센싱된 데이터가 무선 센서네트워크를 통해서 효율적으로 정지싱크노드로 전달되는 연구가 주를 이루었다. 최근 이동성을 갖는 싱크노드의 연구가 활발히 진행되고 있지만 정지 싱크노드와 이동 싱크노드가 혼재하는 환경에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 논문에서는 기 구축된 클러스터 기반 다중홉 센서네트워크 환경에서 이동싱크들이 정지 싱크를 이용하여 데이터 수집이 가능한 기법을 제안한다. 이를 위해서 이동싱크들이 기존에 구축되어진 센서네트워크의 정지 싱크를 중심으로 클러스터링 되고 해당 정지 싱크를 이용하여 상황정보 수집이 가능하도록 하였다. 기존에 모바일 싱크를 위해 제안되었던 TTDD 라우팅 프로토콜과 비교하여 수학적 분석을 통해, 이동싱크의 수가 많아지거나 이동싱크의 이동횟수가 많아 질수록 더 우수한 성능을 보임을 확인하였다

Energy-efficient intrusion detection system for secure acoustic communication in under water sensor networks

  • N. Nithiyanandam;C. Mahesh;S.P. Raja;S. Jeyapriyanga;T. Selva Banu Priya
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권6호
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    • pp.1706-1727
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    • 2023
  • Under Water Sensor Networks (UWSN) has gained attraction among various communities for its potential applications like acoustic monitoring, 3D mapping, tsunami detection, oil spill monitoring, and target tracking. Unlike terrestrial sensor networks, it performs an acoustic mode of communication to carry out collaborative tasks. Typically, surface sink nodes are deployed for aggregating acoustic phenomena collected from the underwater sensors through the multi-hop path. In this context, UWSN is constrained by factors such as lower bandwidth, high propagation delay, and limited battery power. Also, the vulnerabilities to compromise the aquatic environment are in growing numbers. The paper proposes an Energy-Efficient standalone Intrusion Detection System (EEIDS) to entail the acoustic environment against malicious attacks and improve the network lifetime. In EEIDS, attributes such as node ID, residual energy, and depth value are verified for forwarding the data packets in a secured path and stabilizing the nodes' energy levels. Initially, for each node, three agents are modeled to perform the assigned responsibilities. For instance, ID agent verifies the node's authentication of the node, EN agent checks for the residual energy of the node, and D agent substantiates the depth value of each node. Next, the classification of normal and malevolent nodes is performed by determining the score for each node. Furthermore, the proposed system utilizes the sheep-flock heredity algorithm to validate the input attributes using the optimized probability values stored in the training dataset. This assists in finding out the best-fit motes in the UWSN. Significantly, the proposed system detects and isolates the malicious nodes with tampered credentials and nodes with lower residual energy in minimal time. The parameters such as the time taken for malicious node detection, network lifetime, energy consumption, and delivery ratio are investigated using simulation tools. Comparison results show that the proposed EEIDS outperforms the existing acoustic security systems.

IEEE 802.11s 무선 메쉬 네트워크에서 종단간 대역폭 예약을 위한 멀티 인터페이스 멀티 채널 R-HWMP 라우팅 프로토콜 (Multi-Interface Multi-Channel R-HWMP Routing Protocol for End-to-End Bandwidth Reservation in IEEE 802.11s WMNs)

  • 정회진;김봉규;이재용;김병철
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권7호
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    • pp.37-48
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    • 2014
  • 무선 메쉬 네트워크는 인프라 없이 무선 멀티홉으로 네트워크를 구성해야 하는 환경에서 매우 각광받고 있는 기술로서 현재 IEEE 802.11s 메쉬 네트워크 표준이 제정되었다. 이 표준과 기존 IEEE 802.11과의 큰 차이점 중의 하나는 메쉬 표준에서 QoS를 지원하기 위한 MAC 인 MCCA 가 추가된 것이다. MCCA 는 이웃 노드와의 대역폭 예약을 제공하고 이를 통해 대역폭 보장의 QoS를 만족할 수 있다. 그러나 MCCA 는 종단간 대역폭을 보장할 수 없는 단점이 있고, 또한 표준에서는 메쉬 노드가 멀티 인터페이스, 멀티 채널을 지원하는 경우 대역폭 예약 프로토콜과 무선 채널의 예약 방법 등이 규정되어 있지 않다. 이에 본 논문에서는 싱글 인터페이스에서의 종단간 대역폭 예약을 수행하는 예약 기반의 HWMP 프로토콜(R-HWMP)을 멀티인터페이스, 멀티 채널로 확장한 MIMC R-HWMP를 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 멀티 인터페이스를 지원하는 무선 메쉬 네트워크에서 종단간 대역폭의 보장과 인터페이스 확장에 따른 가용 대역폭의 증가를 보였다.

드론 기반 무선 센서 네트워크에서의 커버리지와 에너지를 고려한 드론 배치 (Drone Deployment Using Coverage-and-Energy-Oriented Technique in Drone-Based Wireless Sensor Network)

  • 김태림;송종규;임현재;김범수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.15-22
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    • 2019
  • 무선 센서 네트워크는 적은 비용이 들고 낮은 전력으로 구동할 수 있는 센서들이 넓은 범위에 분포한 네트워크이다. 이때 센서들이 주변의 환경을 감시하고 계측한 정보들을 인근의 센서들에게 멀티홉 방식으로 전송하여 최종적으로 모든 데이터들이 베이스 스테이션으로 보내지는 네트워크가 무선 센서 네트워크이다. 여기서 무선 센서 네트워크에 대한 대부분의 연구는 한 위치에 고정되어 주변을 감시하는 정적 센서가 주가 되어왔다. 하지만 정적 센서만으로 이루어진 네트워크와 달리, 드론을 이용하여 네트워크를 구성하게 된다면 네트워크의 전체 커버리지와 에너지 소모를 보다 효율적으로 관리할 수 있다. 본 논문에서는 네트워크를 이루는 드론들에 대한 환경을 모델링하기 위해 전송 전력 모델과 비디오 인코딩 모델을 수식화하여 소개한다. 또한 드론의 효율적인 배치를 위하여 우선순위 지도를 설계하고, 이를 기반으로 커버리지와 에너지를 고려하여 드론들을 배치하는 방식을 보여준다. 다양한 시뮬레이션을 통하여 정적 센서 기반의 네트워크보다 드론 기반의 무선 센서 네트워크에서 더 적은 수의 센서로 커버리지를 증가시키고 소모되는 에너지는 줄여준다는 것을 보여준다. 구체적으로는 정적 센서와 드론의 수가 동일한 가운데 커버리지는 최대 30 퍼센트의 향상이 있고, 에너지 측면에서는 평균 25 퍼센트의 전체 네트워크의 에너지 소모를 줄이면서도 정적 센서 네크워크와 드론 기반 네트워크의 커버리지가 동일하게 유지됨을 보여준다.

Optimization for Relay-Assisted Broadband Power Line Communication Systems with QoS Requirements Under Time-varying Channel Conditions

  • Wu, Xiaolin;Zhu, Bin;Wang, Yang;Rong, Yue
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권10호
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    • pp.4865-4886
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    • 2017
  • The user experience of practical indoor power line communication (PLC) applications is greatly affected by the system quality-of-service (QoS) criteria. With a general broadcast-and-multi-access (BMA) relay scheme, in this work we investigate the joint source and relay power optimization of the amplify-and-forward (AF) relay systems used under indoor broad-band PLC environments. To achieve both time diversity and spatial diversity from the relay-involved PLC channel, which is time-varying in nature, the source node has been configured to transmit an identical message twice in the first and second signalling phase, respectively. The QoS constrained power allocation problem is not convex, which makes the global optimal solution is computationally intractable. To solve this problem, an alternating optimization (AO) method has been adopted and decomposes this problem into three convex/quasi-convex sub-problems. Simulation results show the fast convergence and short delay of the proposed algorithm under realistic relay-involved PLC channels. Compared with the two-hop and broadcast-and-forward (BF) relay systems, the proposed general relay system meets the same QoS requirement with less network power assumption.

다중캐리어 해상자율망을 위한 위치와 전송특성 정규값 기반 경로배정방식 (A Routing Scheme based on Normalized Location and Transmission Characteristics (NLTCR) for Multi-Carrier MANETs at Sea)

  • 손주영
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권2호
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    • pp.302-308
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    • 2012
  • 해상통신의 제약을 극복하는 해상통신망 모델로 자율망 모델이 있다. 육상 데이터통신망의 다양성과 혼재성을 활용하여 해상통신망에 더 강한 연결성과 확장성을 부여하려는 연구의 일환으로 이 논문에서는 해상자율망 모델에서 다양한 해육상의 캐리어를 활용하는 경로배정방식을 새롭게 제안한다. 이것은, 기존의 최소 홉 수가 아니라 목적선박과의 거리에 의거하여 캐리어별 최적경로를 탐색하고 그 가운데 응용과 캐리어의 전송특성과 거리의 정규값을 고려하여 최적 캐리어의 경로를 최종적으로 선택하는(NLTCR) 방식이다. 기존의 최다승방식(MWR)과 단순 전송특성 정규값에 의한 방식(NTCR)과 성능을 비교하였다.

차량간 통신을 위한 위치 정보 기반의 AODV 라우팅 프로토콜 (The AODV Routing Protocol based on Location Information for Inter-Vehicle Communication)

  • 이은주;이권익;좌정우;양두영
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.47-54
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    • 2008
  • 도로 기반 시설의 도움 없이 지능형 교통 시스템을 실현하기 위한 차량 간 통신(Inter-Vehicle Communication)에 대한 관심이 증가하고 있다. 차량 간 통신은 고정된 인프라 없이 차량간에 실시간 정보를 교환할 수 있게 해준다. 차량 간 통신 시스템은 정보를 전송하기 위해 멀티 홉 브로드캐스트 방식을 사용한다. 본 논문에서는 차량 간 통신을 위한 위치 정보 기반의 AODV 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 AODV 라우팅 프로토콜은 위치 정보를 갖는 Hello 패킷을 전송하여 노드간 거리를 계산한다. 그런 다음 각 노드의 거리테이블을 이용하여 신속한 경로 복구를 수행한다. 제안하는 AODV 라우팅 프로토콜의 성능은 퀄넷(Qualnet) 버전 3.8 시뮬레이터를 사용하여 기존의 AODV 라우팅 프로토콜과 비교하였다.

차량 네트워크를 위한 긴급메시지 브로드캐스트 기법 (An Emergency Message Broadcast Scheme for Vehicular Networks)

  • 박정화;강문수
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.372-379
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    • 2012
  • 본 논문에서는 차량 네트워크를 위한 긴급메시지 브로드캐스트 방안으로 긴급이벤트가 발생되는 즉시 긴급메시지를 최대한 신속하고 정확하게 전파하기 위하여 필요한 브로드캐스트 기법에 대해서 연구하였다. 제안하는 프로토콜은 차량간 그룹을 형성하여 일정거리에 위치한 모든 차량들에게 긴급메시지를 전달하는 브로드캐스트 형태의 프로토콜로써 차량 안전관련 상황이 발생하였을 때, 이 사실을 일정거리 안에 있는 후위 차량들에게 효과적으로 전달하기 위한 긴급메시지 전달 방법이다. 이는 차량간 그룹을 이용하여 긴급 메시지를 후위로 전파하는 방식으로써 형성된 그룹 안에서 선정된 대표차량에 의해서만 재전송을 수행하기 때문에 불필요한 전송을 최소화할 수 있으며 긴급메시지의 충돌 가능성 또한 낮출 수 있게 된다. 시뮬레이션 결과 제안한 방식을 이용하여 긴급메시지를 전파했을 경우 기존의 차량간 프로토콜에 비해 비교적 훨씬 적은 양의 패킷으로 빠른 시간 안에 효과적으로 긴급메시지를 전파할 수 있었다.

레일레이 페이딩 채널에서 무선 애드 혹 네트워크의 협동라우팅 (Cooperative Routing of Wireless Ad-hoc Networks in Rayleigh Fading Channel)

  • 김남수;안병구;김도현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권3A호
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    • pp.290-296
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    • 2007
  • 본 논문에서는 무선 애드혹 네트워크에서 전력 절약과 성능 개선을 위하여 협동 공간 다이버시티를 이용한 새로운 협동다이버시티 라우팅 방식을 제안한다. 제안한 방식은 기존에 사용되어온 방식인 다중 릴레이 라우팅 방법과 해석적인 방법으로 성능의 우수성을 비교하였다. 7개의 노드를 갖는 애드혹 네트워크에서 최종 노드에서 요구되는 오수신율이 $1\times10^{-3}$일 때, 제안한 협동다이버시티 라우팅 방식은 다중 릴레이 라우팅방식과 비교하여 노드당 평균 15.5 dB 전력을 절약할 수 있었다.

동적인 변조 및 코딩 기술을 이용한 모바일 와이맥스 MBS 중계 시스템 (Mobile WiMAX Relay System with Dynamic Modulation and Coding Scheme for Multicast Broadcast Service)

  • 조치현;윤희용
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제37권3호
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    • pp.234-242
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    • 2010
  • 현재 모바일 통신 분야에서 다양한 방송형 서비스에 대한 요구가 크게 증가하고 있다. 이러한 요구에 맞추어 IEEE802.16e 표준의 모바일 WiMAX 시스템은 공유 채널을 사용하는 MBS(Multicast Broadcast Service)를 통해서 많은 사용자들에게 효율적인 서비스를 제공하고 있다. 본 논문에서는 동적인 변조 및 코딩 기법을 중계 시스템에 적용하여 MBS의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 이 방식은 제안하는 MBS 중계 시스템에 동적인 변조 및 코딩 기법을 적용하여 안정적이며 높은 전송률을 보장한다. 컴퓨터 시뮬레이터인 NS-2를 이용한 실험 결과는 제안하는 시스템이 고정된 변조 및 코딩 기법을 이용한 기존의 중계 시스템보다 향상된 전송률을 얻을 수 있음을 증명한다.