무선 네트워크의 특징들 중에 노드들은 이동성을 가지며, 제한된 대역폭과 대역폭의 변화, 높은 지연시간과 지연시간의 변화, 무선랜덤오류를 가지며 경로의 연결이 자주 단절된다. 이러한 무선 네트워크의 특징들이 무선 네트워크에서 유선 네트워크용 TCP를 사용 할 때에 성능을 떨어뜨리게 된다. 현재 무선 네트워크에 적절한 전송 프로토콜은 계속 연구 중이며, 기존에 연구된 연구 결과들은 성능이 우수하지 못하며, 특정한 환경에서만 좋은 성능을 보이기 때문에 일반적인 무선 네트워크 환경에는 적합하지 않다. 따라서 본 연구에서는 무선 네트워크에 알맞은 전송프로토콜을 연구하고 제안하기 위해 기존의 TCP 프로토콜과 이미 제안된 무선 전달계층용 프로토콜들을 분석한 뒤 성능이 더욱 우수한 무선 전달계층용 프로토콜을 제안하고자 한다. 또 다중경로를 사용하여 기존 연구가 경로의 연결이 끊기고 연결이 재설정될 때까지 전송을 할 수 없는 문제점도 해결한다. 이를 위해 TCP를 무선 환경에 적합하게 수정한 ATP(A reliable Transmission Protocol)와 TCP를 다중경로를 통해 통신을 할 수 있는 TCP-M 방식을 기반으로 ATP-M을 제안하였다. 성능이 더욱 개선되고 다중경로를 지원하는 ATP-M 프로토콜이 기존의 TCP, TCP-M, ATP보다 처리량이 우수함을 NS-2 시뮬레이션을 통해 보인다. 또한 다중경로 ATP-M에서 다중경로 개수에 따른 성능평가를 통하여 적절한 다중경로 개수를 찾는다.
초소형 CMOS 카메라 센서나 마이크로 폰과 같이 멀티미디어 데이터를 수집할 수 있는 모듈들이 개발되면서 기존의 무선 센서 네트워크 기술을 확장한 무선 멀티미디어 센서 네트워크 기술 및 응용에 대한 연구가 활발하게 수행되고 있다. 이러한 응용에서 멀티미디어 데이터 저장 및 처리 기술, 데이터 전송 기술 등과 같은 다양한 기반 기술들이 요구된다. 특히, 실제 환경에 적용하기 위해서는 멀티미디어 데이터에 대한 보안 기술은 필수적이다. 본 논문은 다양한 해킹 기술 중 하나인 스니핑 공격을 방어하기 위해, 데이터 전송 경로를 위험요소로부터 물리적으로 회피시키기 위한 다중 경로 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 위험요소의 움직임을 토대로 지리적으로 인근에 위치한 센서 노드에 준비태세 단계와 데이터의 중요도에 따른 우선순위를 설정한다. 이를 기반으로 준비태세 단계와 데이터우선 순위를 고려하여 안전한 경로를 통해 위험요소 우회 다중 경로 라우팅을 수행한다. 시뮬레이션 결과 기존 기법에 비해 약 5% 전송지연 시간을 갖지만 위험요소가 데이터를 공격 및 감청 할 수 있는 감청율은 약 18% 낮음을 확인함으로써 제안하는 기법의 우수성을 확인하였다.
IEEE 802.15.4 무선 센서 네트워크는 물리적 또는 환경적 조건을 모니터링하고 수집 하기 위해 센서를 사용하는 독자적인 디바이스로 구성된 무선 네트워크 이다. 최근 센서기술과 정보통신 인프라의 발전으로 환경 모니터링 기술의 하나인 위치추적 기술에 대한 관심이 증가되고 있다. 센서네트워크에서의 일반적인 수신신호 세기 RSSI(Received Signal Strength Indication)를 활용한 위치인식 시스템은 장애물이나 RF의 전파지연 및 멀티패스에 의해 정확한 위치 추적이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 RSSI 기반의 위치 추적 시스템이 가지고 있는 이러한 문제를 해결하기 위해 Gaussian Filter algorithm을 적용하여 위치 인식 성능을 개선한다. 이에 RSSI 값에 따른 전파 감쇠 특성을 논의한 후, 노드마다 개별 RSSI 값에 따른 확률적 거리 테이블을 작성한 후 생성된 모델을 통해, 센서 노드로부터 추출된 데이터를 본 논문에서 제안한 Gaussian Filter Algorithm을 적용하여 오차개선을 하였다.
무선 애드 혹 네트워크에서 경로를 구성하고 있는 노드들은 라우터로서 동작하고, 각기 다른 이동성을 가지고 있다. 따라서 경로를 구성하고 있는 노드 중 이동성이 높은 노드가 포함되어 있다면 그 노드는 경로 단절을 빈번히 일으키는 원인이 되므로 경로 선택에서 최대한 배제되어야 한다. 본 논문에서는 경로의 안정성을 증가시키기 위해 기존에 알려져 있는 다중경로 라우팅 프로토콜인 AOMDV(Ad-Hoc On-demand Multipath Distance Vector)를 확장하여 노드의 이동성에 대한 정보를 기록하고 관리한다. 노드의 이동성에 대한 정보 관리를 위해 History필드와 Decline필드를 추가하고, 관리하는 정보를 실제 경로 설정에 반영하기 위해 RREP(Route Reply)메시지에 Mbl필드를 추가하여 이동성이 높은 노드를 경로 구성에서 배제하여 보다 안정적인 경로를 구성할 수 있도록 하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권8호
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pp.3551-3567
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2016
The Low Earth Orbit satellite network has the unique characteristics of the non-uniform and time-variant traffic load distribution, which often causes severe link congestion and thus results in poor performance for delay-sensitive flows, especially when the network is heavily loaded. To solve this problem, a novel adaptive routing algorithm, referred to as the delay-oriented adaptive routing algorithm (DOAR), is proposed. Different from current reactive schemes, DOAR employs Destination-Sequenced Distance-Vector (DSDV) routing algorithm, which is a proactive scheme. DSDV is extended to a multipath QoS version to generate alternative routes in active with real-time delay metric, which leads to two significant advantages. First, the flows can be timely and accurately detected for route adjustment. Second, it enables fast, flexible, and optimized QoS matching between the alternative routes and adjustment requiring flows and meanwhile avoids delay growth caused by increased hop number and diffused congestion range. In addition, a retrospective route adjustment requesting scheme is designed in DOAR to enlarge the alternative routes set in the severe congestion state in a large area. Simulation result suggests that DOAR performs better than typical adaptive routing algorithms in terms of the throughput and the delay in a variety of traffic intensity.
결함이 발생하는 센서 네트워크 환경에서 데이터 전송의 신뢰도와 집계질의의 정확도를 보장하기 위해 각 센서 노드들에 유일한 비트 식별자를 할당하고, 이를 이용한 다중 경로 라우팅 기법이 제안되었다. 하지만 기존 다중 경로 라우팅 기법은 네트워크 토폴로지 변경 시 발생하는 노드 식별자의 재할당에 따른 높은 갱신비용이 발생한다. 본 논문에서는 데이터의 중복 집계를 방지하는 동시에 식별자 갱신 비용을 줄이는 새로운 라우팅 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 시뮬레이션을 통해 기존 기법과 성능을 비교평가 하였다. 그 결과, 제안하는 기법은 네트워크 결함에 따른 복구에 필요한 데이터 전송량을 평균 95% 감소시켰고 단위 질의당 데이터 전송량을 최대 22% 감소시켰다.
IGS(International GNSS Service) 산출물 생성에 사용되는 지상국의 선정은 산출물 정밀도에 영향을 미칠 수 있는 중요한 과정이다. 지상국 선정에 있어서 지상국 자료의 품질이 좋지 않은 지상국들은 제외시켜야 하며, 전 지구적으로 고른 분포를 갖도록 선정해야 한다. 이 연구에서는 12개의 지상국 망을 이용하여 GPS 위성의 궤도력을 산출하고 지상국 선정이 GPS 위성의 궤도력 산출에 미치는 영향을 분석하였다. 지상국의 성능을 판단하기 위해 자료의 품질을 조사하였으며, 관측개수, 사이클 슬립 개수 및 L1, L2에 대한 의사거리의 다중경로 오차를 고려하였다. 고른 지역분포를 갖는 지상국 선정을 위해서 SOD(Second Order Design) 방법을 사용하여 Taylor-Karman 구조로부터 정의되는 기준 행렬과 여행렬(cofactor matrix)의 차이가 가장 작도록 지상국들을 선정하였다.
For orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), cyclic prefix (CP) should be longer than the length of channel impulse response, resulting in a loss of bandwidth efficiency. In this paper, we describe a new technique to restore the cyclicity of the received signal when the CP is not sufficient for OFDM systems. The proposed technique efficiently restores the cyclicity of the current received symbol by adding the weighted next received symbol to the current received symbol. Iterative CP reconstruction (CPR) procedure, based on the residual intersymbol interference cancellation (RISIC) algorithm, is analyzed and compared to the RISIC. In addition, we apply the CPR method to Alamouti space-time block coded (STBC) OFDM system. It is shown that in the STBC OFDM, tail cancellation as well as cyclic reconstruction of the CPR procedure should be repeated. The computational complexities of the RISIC, the proposed CPR, the RISIC with STBC, and the proposed CPR with STBC are analyzed and their performances are evaluated in multipath fading environments. We also propose an iterative channel estimation (CE) method for OFDM with insufficient CP. Further, we discuss the CE method for the STBC OFDM system with the CPR. It is shown that the CPR technique with the proposed CE method minimizes the loss of bandwidth efficiency due to the use of CP, without sacrificing the diversity gain of the STBC OFDM system.
초광대역 무선통신 (UWB) 기술은 그 자체가 가지고 있는 고속, 저전력, 다중 경로 환경의 강인함 등의 특성으로 고속형 WPAN에 적합한 기술로 평가받고 있다. 본 논문에서는 UWB 기술을 사용하는 WPAN 환경에서 전력 소비를 효율적으로 분산시킬 수 있는 MAC 계층에서의 다중 홉 프레임 중계 방식을 새롭게 제안한다. 본 논문에서는 적절한 중계 단말을 선택하기 위해 PAPSF (Power Aware Path Status Factor)를 정의한다. PAPSF는 SINR과 각 단말에서의 송신 전력 정보로부터 결정 할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 에드 혹 라우팅 프로토콜의 특성으로 인하여 쉽게 중계 단말로 사용될 가능성이 높은 PNC를 통한 프레임 중계 방식과 비교할 때 더 높은 데이터 처리량을 가지며, 전체 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 또한 전력 소모를 PNC 뿐만 아니라 피코넷에 존재하는 다른 단말들로 쉽게 분산시킬 수 있어 PNC의 급격한 배터리 소모를 방지하고, 빈번한 PNC 변경을 막을 수 있다.
본 논문에서는 단일 주파수 망(Single Frequency Network: SFN)을 통해 지상파 DMB 신호를 서비스하기 위해 필요한 동일채널 중계기(On-Channel Repeater, OCR)의 요구사항에 대하여 고찰하고, 그러한 요구사항을 만족하기 위한 등화형 OCR의 구조 및 구현방법을 제안한다. 등화형 OCR은 짧은 시스템 지연을 가질 뿐만 아니라 송/수신 안테나의 낮은 분리도로 인한 궤환신호와 송신기와 중계기 사이의 다중경로 신호를 동시에 제거하여 높은 송신출력과 우수한 출력신호 품질을 보장한다. 또한, 본 논문에서는 전산실험을 통해 등화형 OCR의 성능을 살펴보고 실험실 테스트를 통해 실제 구현된 등화형 OCR의 성능을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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