• 정보처리학회논문지C
• /
• 제11C권7호
• /
• pp.905-916
• /
• 2004

자율구성 계층구조 에드혹 네트워크(Self-organizing hierarchical ad hoc network, SOHAN)는 편평구조 에드혹 네트워크의 확장성을 향상시키기 위해 설계된 새로운 형태, 즉, 액세스 포인트, 전달 노드, 이동 노드의 3 계층의 애드혹 노드로 구성된 네트워크 구조이다. 본 논문에서는 SOHAN의 자율구성을 위한 토폴로지 탐색과 라우팅 프로토콜을 소개한다. 또한 높은 전송 용량을 갖는 최적의 클러스터 기반 계층구조 토폴로지를 형성하기 위한 링크 품질 및 MAC 지연 시간 기반의 크로스레이어 설계방식의 경로 척도를 제안한다. 토폴로지 탐색 프로토콜은 2.5 계층에서 MAC 주소를 기반으로 동작하는 라우팅 프로토콜을 위한 기본적인 정보를 제공한다. 이 라우팅 프로토콜은 AODV 프로토콜을 기반으로 하며, 계층구조의 장점을 활용하기 위해 토폴로지 탐색 프로토콜과 상호 연동하도록 설계된다. 시뮬레이션을 통해 전송용량, 종단간 지연시간, 패킷 전달률, 제어 오버헤드 관점에서 SOHAN의 우수한 성능과 확장성을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제10C권1호
• /
• pp.77-86
• /
• 2003

본 논문은 MPLS(Multiprotocol Label Swtiching) 망에서 인터넷 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 지원하기 위한 방안을 제시한다. 인터넷 멀티캐스트 라우팅 프로토콜은 트리의 구성방식과 속성에 따라 최단거리트리 방식, 공유트리 방식 및 복합트리 방식 등으로 분류된다. 각 방식에 따라 MPLS 망에서 지원해야 하는 기능이 달라진다. 특히, 단/양방향성 트리 링크, Flooding/Prune 방식의 트리 구성, 하나의 멀티캐스트 그룹에 다중 트리의 존재 등 여러 가지 미해결이거나 해결하기 어려운 문제점들이 존재한다. 본 논문에서는 몇가지 가정을 세우고, 이를 바탕으로 각 멀티캐스트 라우팅 프로토콜을 MPLS 망에서 지원하기 위한 방안을 제시한다. Flooding/Prune 방식의 멀티캐스트 라우팅 프로토콜에 대해서는 새로이 브로드캐스팅용의 레이블을 정의하여 해결하고, 공유트리 방식에 대해서는 기 제안된 블록기반 멀티캐스트 전송기법을 도입하여 셀 인터리빙(Call Interleaving) 문제를 해결하며, 마지막으로 복합트리 방식에 대해서는 기존 멀티캐스트 라우팅 프로토콜에 수정된 SPT 전환 기능을 추가하므로써 MPLS 지원문제를 해결한다. 제안하는 방법이 기존의 방법보다 비교해 보았을 때 전송지연에서 우수한 성능을 보임을 모의 실험을 통해서 확인하였다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제17C권1호
• /
• pp.81-88
• /
• 2010

센서네트워크에서 센서는 배터리에 의해 작동이 되며 배터리의 수명이 다하면 더 이상 동작을 할 수 없다. 센서가 수집한 데이터는 효과적인 경로를 통해 싱크노드로 전달되어야 하며 이를 위한 여러 라우팅 알고리즘이 제안되었다. 하지만, 기존의 알고리즘은 데이터를 전송하는데 있어서 전송범위와 전송방향을 고려하지 않기 때문에 많은 노드들이 데이터 전송에 참여하게 되고 결과적으로 많은 에너지를 소모한다. 본 논문에서는 센서 네트워크에서의 효과적인 데이터 전송을 위해 전송범위와 전송방향을 고려한 라우팅 알고리즘인 TDRP(Transmission range and Direction Routing Protocol)를 제안한다. TDRP는 클러스터 또는 그리드를 생성하지 않고, 싱크노드를 중심으로 사분면을 형성하여 패킷의 전송방향을 결정하는 방법으로 네트워크 오버헤드가 적으며, 패킷의 전송방향에 위치하는 노드들 만이 통신에 참여하므로, 에너지 효율성이 기존의 알고리즘들보다 뛰어 나다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제10C권7호
• /
• pp.885-890
• /
• 2003

코어 기반 트리(CBT：Core Based Tree) 멀티캐스트 라우팅은 인터넷을 위한 멀티캐스트 라우팅 프로토콜이다. CBT는 멀티캐스트 연결을 위해 하나의 공유 트리를 구성하고, 이 공유 트리는 코어라는 센터 노드를 루트로 한다. 코어 기반 트리 멀티캐스트 라우팅에서 코어의 위치 선정은 비용과 성능 측면에 많은 영향을 끼치고, 코어의 배치 방법은 네트워크 토폴로지에 따라 달라진다. 본 논문에서는 간단하고 효율적인 코어 선택 방법을 제안하고자 한다. 제안한 방법은 거리 벡터 정보를 필요로 하며, 추가적으로 표본 상관 계수 결과를 이용하여, 멀티캐스트 그룹에 속해있는 멤버들의 배치상태에 따라 적합한 라우팅 알고리즘으로 최소평균비용을 갖는 노드를 코어로 선정하는 방법, 또는 PIM-SM 방법을 선택하는 것이다. 제안한 방법의 성능은 평균지연, 최대 지연, 총 비용과 같은 세부적인 실험을 통해 기존연구와 비교하였으며, 실험 결과 제안한 코어 선택 방법이 매우 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권4B호
• /
• pp.412-421
• /
• 2011

선박경제운항이란 기상예측정보를 활용하여 연료소모량을 최소화하도록 선박을 운항하는 것으로서 최근 많은 시스템이 이를 위해 연구되고 있다. 기존의 시스템에서는 문제의 복잡성을 줄이기 위해 엔진의 출력을 고정하거나 속력을 일정하게 운항한다는 가정을 기반으로 접근하고 있다. 그러나 엔진출력을 잘 조절한다면 더 좋은 기상환경에서 선박이 운항할 수 있게 되어 연료소모량을 더욱 줄일 수 있다. 본 논문에서는 진화전략 알고리즘을 사용하여 항로의 세부구간별로 최적출력을 탐색할 수 있는 새로운 경제운항시스템을 제안하였다. 또한, 지리적 최단 경로를 찾을 수 있는 $A^*$ 알고리즘과 곡선 표현의 자유도를 높일 수 있는 방법을 사용함으로써 임의의 출발지와 목적지에 대해서 제안된 경제운항시스템을 적용할 수 있도록 하였다. 총 36가지의 운항 시나리오에 대해서 이 논문에서 제안된 시스템의 성능을 기존의 출력고정 운항방법과 비교한 결과, 운항소요시간은 거의 차이가 없으면서도 연료소모량을 평균적으로 1.3%, 최대로는 5.6% 개선시킬 수 있음을 관찰하였다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제9C권6호
• /
• pp.883-892
• /
• 2002

mobile IP는 단순히 이동성을 지원하는 것만을 목표로 제안되었기 때문에, 새로운네트워크로의 연결만을 보장할 뿐, 핸드오프 후의 QoS는 보장하지 못한다. mobile IP에서QoS는 이동 환경에서 멀티미디어 서비스나 실시간 서비스 제공시 매우 중요시되는 문제로, 핸드오프에 의한 지연과 밀접히 연관되어있다. 본 논문에서는 이러한 핸드오프 지연 문제를해결하기 위해, 액티브 네트워크에서의 정보기반 라우팅에 키워드 관리방법을 추가한 SNMP 정보기반 라우팅을 제시하고, 이를 이용하여 핸드오프 지연을 최소화하는 QoS 향상기법을 제시한다. 또한 기존 핸드오프 방법과 제시한 기법을 모델링한 후 NS-2를 사용하여시뮬레이션 한다. 시뮬레이션 결과는 제시한 기법이 핸드오프 지연을 최소화시켜 QoS를 향상시켰음을 입증한다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제15C권1호
• /
• pp.45-50
• /
• 2008

이동 애드 혹 망(MANET)은 유선 인프라스트럭처의 도움 없이 이동 노드들 간에 서로 협력하여 무선 다중-홉으로 통신을 할 수 있도록 해주는 네트워크이다. 따라서 MANET에서는 서로의 전파 범위에 있지 않은 노드들 간에 통신할 수 있도록 해주는 경로 설정 방법이 필수적이며, MANET의 특성을 고려한 반응형(reactive) 라우팅 프로토콜 중의 하나로 AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector)가 제안되었다. 이 방식은 경로 설정을 위한 메트릭으로 홉 수를 사용하며, 결과적으로 거리가 먼 인접 노드를 경로 상의 다음 노드로 선택하게 되어 상대적으로 낮은 전송 속도를 갖는 경로가 설정되어 망 전체 처리율이 저하되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 다중 전송속도를 갖는 MAC 기반의 효율적인 반응형 경로 설정 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법의 성능을 분석하였으며, 실험 결과로부터 제안 기법이 기존 방법에 비해서 우수한 성능을 제공하는 것을 알 수 있었다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제17C권2호
• /
• pp.189-196
• /
• 2010

기존의 무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기법을 제안한 LEACH는 데이터 전송에 있어서 플러딩 방식을 탈피, 효율적으로 에너지를 소비하여 네트워크의 통신량을 증가 시키는데 성공하였다. 또한 무선 센서 네트워크에서 QoS 기반의 제한적인 플러딩 방식을 제안한 기법도, 라우팅 경로 설정에 참여하는 노드의 숫자를 줄여, 에너지 소모를 줄이는데 성공하였다. 하지만 데이터 전송 시, 비교적 적은 홉 수의 라우팅 경로를 선호하였고, 이는 에너지 사용량을 증대시켜 전체 네트워크 성능 저하를 유발하였다. 따라서 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 QoS(Quality of Service) 기반의 에너지 효율적인 클러스터링과 라우팅 알고리즘을 제안하였다. 무선 센서 네트워크 관련 연구 분야에서 가장 중요한 이슈인 에너지 효율에 기반을 두어, 데이터 패킷의 종류를 두 종류 (class 1, class 2)로 나누어 차별화된 서비스를 제공하는 기법을 제안하였다. NS-2를 사용하여 실험한 결과, 기존의 기법보다 노드의 평균 생존 시간을 약 2.47배 증가 시키고 class 1 데이터 패킷의 경우 약 312%, class 2 데이터 패킷의 경우 약 61%의 통신량을 증가시켰다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제12C권5호
• /
• pp.623-632
• /
• 2005

애드혹 네트워크는 기존의 유무선 네트워크의 고정된 기반시설(infrastructure) 없이 이동 호스트들만으로 구성된 무선 환경의 네트워크이다. 애드혹 네트워크의 기본 특성, 즉, 링크의 불안정성, 각 노드의 물리적 보호의 한계, 노드간 연결의 산재성, 토폴로지의 동적인 변화 뿐 아니라 악의적인 노드의 활동으로 인해 라우팅 보안에 대한 위험성은 매우 높다 따라서 본 논문에서는 애드혹 네트워크에서 경로 탐색이나 설정 과정중 악의적인 노드가 라우팅 메시지를 변조, 위조하거나 다른 노드를 가장하여 잘못된 라우팅 정보를 네트워크에 주입시키는 공격을 방지하기 위하여 일방향 해쉬 함수를 기초로 한 one-time 전자 서명을 이용한 라우팅 보안 메커니즘을 제안한다. 제안하는 메커니즘에서 노드들은 라우팅 메시지를 서명하기 위하여 공개키 요소의 첫 세트를 반복적으로 해쉬 함수에 적용함으로써 해쉬 체인을 생성하고, 생성된 해쉬 체인으로부터 공개키 요소들을 여러 세트 유도하여 해쉬 테이블을 생성한다. 해쉬 테이블 생성 후, 노드들은 자신의 공개키 요소를 다른 노드들에게 공표하고 라우팅 메시지를 전송할 경우 one-time 전자 서명을 포함한다. 이러한 one-time 전자 서명은 라우팅 메시지를 인증하고 메시지에 무결성을 제공한다. 제안하는 라우팅 보안 메커니즘은 이동성이 높은 네트워크 환경에서는 보안을 고려하지 않은 라우팅 메커니즘에 비해 라우팅 오버헤드가 좀더 높아지지만, 경로를 탐색하고 설정하는 과정에서 악의적인 노드의 공격에 대하여 훨씬 높은 안전성을 제공함을 시뮬레이션을 통해서 확인할 수 있다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제8권2호
• /
• pp.241-252
• /
• 2006

Traditional service-level agreements (SLAs), defined by average delay or packet loss, often camouflage the instantaneous performance perceived by end-users. We define a set of metrics for service availability to quantify the performance of Internet protocol (IP) backbone networks and capture the impact of routing dynamics on packet forwarding. Given a network topology and its link weights, we propose a novel technique to compute the associated service availability by taking into account transient routing dynamics and operational conditions, such as border gateway protocol (BGP) table size and traffic distributions. Even though there are numerous models for characterizing topologies, none of them provide insights on the expected performance perceived by end customers. Our simulations show that the amount of service disruption experienced by similar networks (i.e., with similar intrinsic properties such as average out-degree or network diameter) could be significantly different, making it imperative to use new metrics for characterizing networks. In the second part of the paper, we derive goodness factors based on service availability viewed from three perspectives: Ingress node (from one node to many destinations), link (traffic traversing a link), and network-wide (across all source-destination pairs). We show how goodness factors can be used in various applications and describe our numerical results.