In centralized control sensor network, tree-based multi-channel communication overcomes the recurrent channel switching and makes possible to transfer data simultaneously from different sources. In our paper, we propose a greedy algorithm named as NIT (Non-Intersecting Tree) that the trees can avoid inter-tree interference. We also propose channel switching technique by which trees can avoid link failure or area blocking due to external interference locally without rerunningthe algorithm and without interrupting the whole network. At first we applied our algorithm for a random topology and then we evaluate the performance of the network using NS-2 simulator. The results show that with the increasing of channel the throughputand delivery ratio are increased significantly. We got better performance than a using a recent proposed Tree-based Multi-Channel Protocol (TMCP).
이동 애드 혹 네트워크는 인스턴트하고 자가 발견적인 특성과 함께 임시적이며 변화가 심한 연결성을 가진다. 토폴로지와 루트 변화가 빈번한 까닭에 일반 네트워크 용 라우팅 기법으로는 좋은 성능을 기대하기 어렵다. 노드의 증가에 따라, 또는 노드의 빠른 이동성에 따라 라우팅 프로토콜의 성능 저하가 발생한다. 본 논문에서는 MANET의 실시간 환경 변화에 적응적인 라우팅 프로토콜을 살펴본다. 먼저, 여러 다른 환경에서 두 가지 대표적 라우팅 프로토콜의 성능을 확인한다. 이어서, 성능 테스트로 얻어진 데이터를 분석하여 다중 모든 라우팅 프로토콜 선택 레퍼런스를 구축한다. 이 레퍼런스는 모든 노드에서 주기적으로 라우팅 환경을 체크할 때 사용된다. 다중 모드 라우팅 프로토콜 적용 방법을 사용함으로써 노드는 주기적으로 네트워크 환경을 체크하고 레퍼런스와 비교하여 성능저하를 최소화 할 수 있는 대체 라우팅 프로토콜을 결정하고 네트워크 전반에 걸쳐 적용한다. 제안한 기법은 OPNET 네트워크 모델링 시뮬레이션으로 그 성능을 확인하고 평가한다. 실험결과, 적응적으로 변화하는 다중 모드 라우팅 프로토콜 적용 기법이 네트워크 환경변화에 매우 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였으며 네트워크의 대역 이용비 측면에서도 우수한 것으로 나타났다.
센서 네트워크는 어떤 현상을 감지하기 위해서 관찰 지역 내에 뿌려진 센서 노드들로 구성된다. 각 센서 노드들의 수명은 전체 센서 네트워크의 수명에 큰 영향을 미친다. 하나의 센서 노드가 배터리수명을 다하여 죽게 되었을 때 이는 센서 네트워크의 분할을 가져 올 수도 있다. 각 센서 노드들의 수명은 각 노드들의 배터리 용량에 달려있다. 그러므로 네트워크에 있는 모든 센서 노드들이 공평하게 오래 사는 것이 전체 네트워크의 수명을 길게 하는 것이다. 이 논문에서 우리는 클러스터 기반의 에너지 효율적인 라우팅 프로토콜을 제안한다. 이 프로토콜은 여러 개의 유동성 싱크가 존재하는 센서 네트워크에서 효율적인 데이타 전송을 지원한다. 기존의 제안된 Directed Diffusion과 두 계층 데이타 전송 라우팅 프로토콜(TTDD)은 다수의 유동성 싱크와 다수의 소스가 존재하는 네트워크를 지원하기 위해서 많은 컨트롤 패킷들을 네트워크에 플러딩해야 한다. 이는 센서노드들의 많은 배터리 소모를 야기 시킨다. 이에 본 논문에서는 센서 노드가 자신의 위치를 알뿐만 아니라 변경하지 않는다는 사실을 이용하여 하나의 영구적인 그리드 구조를 만들어 네트워크에 플러딩 되는 컨트롤 패킷의 수를 줄인다. 이는 센서 노드들의 배터리 소모를 줄이고 전체 네트워크의 수명을 연장시킨다. 제안한 라우팅 프로토콜의 성능평가를 위해서 두 계층 데이타 전송 라우팅 프로토콜과 비교 분석하였다. 결과는 제안한 라우팅 프로토콜이 두 계층 데이타 전송 라우팅 프로토콜 비해서 더 에너지 효율적이라는 결과를 보여준다.
군집 드론을 효율적으로 운영하기 위해서는 기존 통제방식이 개선되어야 하며, 드론들이 자율적으로 통신망을 구성할 수 있어야 한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대안으로 검토되고 있는 FANET(Flying Ad-Hoc Network)은 애드혹 네트워크 기술을 기반으로 하고 있어 다양한 보안취약점에 노출될 수 있다. 그러나 FANET 노드들의 제한적인 연산능력과 메모리, 급격하고 잦은 네트워크 토폴로지 변화 등으로 인해 애드혹 네트워크에 제안되었던 보안대책을 수정 없이 FANET에 그대로 적용하는것은 쉽지 않다. 이에 본 논문에서는 PUF 기술을 활용하여 기존 애드혹 네트워크와는 차별화된 특성을 가지는 FANET에 적용 가능한 경량화된 보안대책을 제안한다. 제시된 보안대책은 복제 불가능한 PUF에서 생성되는 고유한 값을 활용하여 FANET의 Reactive 라우팅 프로토콜인 AODV의 안전성을 높이며, 다양한 공격에 대한 내성을 가진다.
이 논문에서는 수동 성형 구조를 이용한 파장 분할 다중화 방식 (Wavelength division multiplexing:WDM) 기반의 근거리 망에서 가변 길이의 메시지를 효율적으로 전송할 수 있는 동기 예약 프로토콜을 제안한다. 제어 채널은 데이터 채널 상의 메시지 전송을 조절하기 위하여 사용되며, 시간은 고정 길이의 슬롯으로 동기화 되어 있다. 망은 가변 수의 노트를 수용할 수 있으며, 또한 노트의 수의 변화에 무관하게 동작한다. 따라서 어떠한 '새로운' 노드도 망의 초기화 없이 언제든지 망에 접속할 수 있다. 제안된 프로토콜을 이용하면 데이터 채널과 목적지 주소 충돌 현상도 피할 수 있다. 제안된 프로토콜의 성능은 한 슬롯 시간에 대한 여러 가지 종단간 전파 지연의 경우에 대하여 균형점 분석 (EPA) 방식을 이용하여 분석하고 모의 시험을 통하여 분석 결과를 검증한다. 분석 결과에 따르면, 전파 지연이 성능에 상당한 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
센서 네트워크를 위한 MAC 프로토콜들은 전력 소모를 최소화하기 위해 낮은 듀티 사이클(Duty Cycle)을 사용한다. 그 중에서 RMAC [4]의 경우 Pioneer(PION) 프레임을 이용하여 한 주기 내에 여러 홉을 전송한다. 본 논문에서는 HE-MAC(Hop-Extended MAC)이라는 홉 연장 프로토콜을 제안한다. HE-MAC의 데이터 전송은 기존 RMAC과는 달리 한 주기 내에 전달될 수 있는 최대 홉 수 정보가 포함된 Explorer(EXP)를 이용하여 이루어진다. EXP의 정보와 Ready-to-Receive(RTR) 상태를 이용하여 RMAC에 비해 2홉을 늘림으로써 평균 전송 지연 시간을 감소시킨다. 또한, 적응적 슬립을 통하여 불필요한 전력 소모를 최소화할 뿐만 아니라 RMAC에서 나타나는 잦은 트래픽(Traffic)으로 인한 패킷 역전 문제를 해결한다. HE-MAC의 패킷 전송 지연시간을 수학적으로 분석하였으며, ns-2를 이용한 모의실험을 통해 성능평가를 하였다. 300개의 노드가 배치된 랜덤 토폴로지에서 HE-MAC은 RMAC에 비해 전력 소모량과 평균 전승 지연 시간을 14%, 20%만큼 감소시킨다.
Abbas, Muhammad Zahid;Bakar, Kamalrulnizam Abu;Ayaz, Muhammad;Mohamed, Mohammad Hafiz;Tariq, Moeenuddin
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권2호
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pp.731-763
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2017
In Underwater Linear Sensor Networks (UW-LSN) routing process, nodes without proper address make it difficult to determine relative sensor details specially the position of the node. In addition, it effects to determine the exact leakage position with minimized delay for long range underwater pipeline monitoring. Several studies have been made to overcome the mentioned issues. However, little attention has been given to minimize communication delay using dynamic addressing schemes. This paper presents the novel solution called Hop-by-Hop Dynamic Addressing based Routing Protocol for Pipeline Monitoring (H2-DARP-PM) to deal with nodes addressing and communication delay. H2-DARP-PM assigns a dynamic hop address to every participating node in an efficient manner. Dynamic addressing mechanism employed by H2-DARP-PM differentiates the heterogeneous types of sensor nodes thereby helping to control the traffic flows between the nodes. The proposed dynamic addressing mechanism provides support in the selection of an appropriate next hop neighbour. Simulation results and analytical model illustrate that H2-DARP-PM addressing support distribution of topology into different ranges of heterogeneous sensors and sinks to mitigate the higher delay issue. One of the distinguishing characteristics of H2-DARP-PM has the capability to operate with a fewer number of sensor nodes deployed for long-range underwater pipeline monitoring.
열차제어 지상신호시스템에서 핵심적인 철도보안기능을 수행하는 연동장치는 철도산업의 안전성 확보 지침에 따라 높은 안전성과 신뢰성을 갖추어야만 한다. 따라서 연동장치는 높은 안전성과 신뢰성을 달성할 수 있도록 실시간 운영체제 및 그 구성 하드웨어의 랜덤 고장에 대처하기 위한 Fail-Safe형 다중 제어시스템으로 구성된다. 이러한 구성에서는 운영자 인터페이스를 포함한 다양한 장치와의 메시지 교환을 위한 인터페이스 가능을 구현하기 어려운 특성이 존재한다. 본 논문에서는 연동장치와 상위 인터페이스 설비간의 통신기능을 구현하기 위한 Dual Ethernet 네트워크 구성 및 DPST (Dual Packet Seamless Transfer) 통신 프로토콜을 제안한다. 제안된 시스템의 구성에서는 특정 네트워크 장비의 랜덤 고장이나 통신오류에 강인한 특성을 보이며 통신채널의 장애를 검출할 수 있는 기능이 추가되어 설비의 유지보수에 효과적인 정보로 활용될 수 있음을 실험적으로 검증한다. 제안된 네트워크 구성 및 운영 프로토콜을 현대제철 전용철도용 전자연동장치에 구현하고 그 성능과 특성을 유럽표준규격 EN50159의 지침을 토대로 타당성을 분석한다.
본 논문에서는 궤환선형화를 이용한 일치기법을 사용하여 다수 무인기의 편대비행 제어기를 설계하였다. 제안한 기법은 한 대의 리더기를 중심으로 하는 집중형 방식이 아닌 분산형 방식으로, 각 개체의 제어입력은 인접한 개체만의 정보만을 이용하여 설계된다. 라플라시안 행렬을 이용하여 개체 간의 정보 교류를 정의한 후, 궤환선형화 과정을 거친 비행체에 적용하였다. 또한, 본 논문에서 제안한 제어기의 안정성 해석을 수행하였다. 또한 제안한 제어기의 성능을 검증하기 위해서 회전익 무인기 비행체 모델에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하였다.
인터넷에서 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 멀티캐스트 프로토콜은 트리 구성 방식에 따라 공유 트리 방식과 소스 기반 트리 방식으로 나눌 수 있는데, 공유 트리 방식이 확장성 측면에서 보다 우수하다고 알려져 있다. 공유 트리 방식에서 QoS를 만족시키기 위해 고려해야 할 핵심 사항 중 하나인 RP (Rendezvous Point) 선정에 대하여 일반적으로 QoS 제약 조건에 따라 별도의 과정을 거쳐 RP를 계산하는 방식으로 연구가 되고 있다. 또한 멀티캐스트 그룹 멤버가 동적으로 가입 또는 탈퇴를 할 경우에는 초기에 설정된 RP가 신규 멤버까지는 QoS를 만족시키지 못하는 경우가 발생하게 되므로, 신규멤버 까지 QoS를 보장하는 새로운 RP를 재선정할 필요가 있는데, RP재선정에 관한 기존 연구는 매우 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 공유 트리 방식에서 RP 초기 선정 방식과 RP 재선정 방식에 RTCP(Real Time Control Protocol) 패킷을 이용하는 새로운 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 멀티미디어 서비스를 제공할 때 이용하는 RTCP 패킷을 그대로 활용함으로써 RP계산을 위한 별도의 정보 수집 과정을 필요로 하지 않는다. 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 초기 RP선정 시 에는 임의 선정, 위상 기반 선정 방식보다 40∼50% 정도, 멀티캐스트 그룹멤버의 동적 변화 시에는 초기 RP를 그대로 이용하는 방식보다 50% 정도의 개선 효과를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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