KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권2호
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pp.473-493
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2019
5G vehicular communication is one of key enablers in next generation intelligent transportation system (ITS), that require ultra-reliable and low latency communication (URLLC). To meet this requirement, a new hybrid vehicular network structure which supports both centralized network structure and distributed structure is proposed in this paper. Based on the proposed network structure, a new vehicular network utility model considering the latency and reliability in vehicular networks is developed based on Euclidean norm theory. Building on the Pareto improvement theory in economics, a vehicular network uplink optimization algorithm is proposed to optimize the uplink utility of vehicles on the roads. Simulation results show that the proposed scheme can significantly improve the uplink vehicular network utility in vehicular networks to meet the URLLC requirements.
차량통신은 정보통신기술과 차량 및 도로 기술을 결합한 대표적인 융합기술중 하나이다. 일반적으로 차량통신은 WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments)라 일컫어지는 IEEE 802.11p 표준을 채택하고 있다. 본 논문에서는 차량-노변기지국간 통신 및 차량간 통신을 지원하는 IEEE 802.11p 기반 통신시스템의 멀티홉 전송방식에 대해 알아본다. 먼저 IEEE 802.11p 기반 통신시스템의 성능에 대해 간단히 살펴본 후 브로드캐스팅과 유니캐스팅의 멀티홉 전송 방식에 대해 소개한다. 제안된 방식의 성능은 실제 시스템을 구현한 후 실험을 통한 결과를 통해 알아본다.
차량통신시스템은 차량/도로기술과 정보통신기술을 접목하여 다양한 안전메시지를 전송하거나 지능형 교통시스템에 적용이 가능하다. 본 논문에서는 IEEE 802.11p를 기반으로 한 차량통신시스템을 소개하고 이 시스템의 전파특성을 도심환경에서 측정한 결과를 보인다. 전파특성은 패킷오류율과 수신스펙트럼을 이용하여 측정한다. 이 결과를 바탕으로 하여 실제 서비스 적용에 있어서 필요한 구현 이슈에 대해 논의한다.
차량통신은 통신시스템과 차량산업을 융합하여 ITS (Intelligent Transport Systems)분야에서 다양한 서비스 제공을 위해 고려되어져 왔다. 일반적으로 차량통신은 WAVE (Wireless Access in Vehicular Environments)라고 알려져 있는 IEEE 802.11p/1609표준을 채택하여 차량간 통신 및 차량-노변기지국간 통신에 이용된다. WAVE 시스템은 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 5.9GHz대의 주파수를 사용하여 신호를 전송하는 시스템이다. 본 논문에서는 차량통신 영역 중 물리계층의 이슈들에 관하여 논의한다. 먼저 WAVE 표준의 물리계층과 5.9GHz대의 신호의 특성에 대해 살펴본 후 신뢰성 있는 통신링크 제공을 위해 물리계층에서 개선되어야할 점에 대해 논의한다.
차량통신은 통신기술과 도로/자동차기술을 융합함으로써 응용분야를 확장해왔으며, 여러 응용분야 중 중요한 한 가지가 스마트하이웨이 프로젝트이다. 스마트하이웨이는 현재의 고속도로 시스템에서 정시성, 안전성 및 편의성을 향상시킨 진보된 차세대 고속도로이다. 본 논문에서는 차량통신을 위한 무선전송기술을 스마트하이웨이에 중점을 두고 소개한다. 먼저 전제적인 통신시스템의 구조 및 기본적인 서비스/통신 요구사항에 대해 소개한 후 L2레벨 핸드오버 및 무선전송기술에 대해 논의한다. 마지막으로 WAVE시스템을 이용한 기본시험결과에 대해서도 소개한다.
지능형 교통 시스템(ITS) 구축을 위한 기반 기술 중 하나인 차량통신망은 다수의 차량들이 무선 통신을 기반으로 자율적으로 네트워킹을 형성하는 차세대 네트워킹 기술이다. 현재 차량통신망과 관련된 많은 연구들이 활발히 진행되고 있으며 이 중에서도 특히 차량의 높은 이동성을 지원하기 위한 기법들이 많은 관심을 받고 있다. 기존의 호스트 기반 IP 이동성 관리 기법의 경우 이동성 관리에 따른 부하가 이동 단말에서 야기되는 문제가 있다. 따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해 망 기반 이동성 관리 기법인 PMIPv6(Proxy Mobile IPv6)가 제안되었다. PMIPv6는 단말의 이동성 관리 부하를 줄이고 이동성 관리 지연 시간을 줄임으로써 차세대 이동성 관리 기법으로 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 고속의 이동성과 원거리 이동 범위를 가지는 차량통신망에서 PMIPv6 구현을 위한 시나리오를 도출하고 이를 가능하게 하는데 필수적으로 요구되는 LMA(Local Mobility Anchor)간 핸드오버 기법을 제안한다. 또한 ns-2를 이용한 제안 기법의 구현을 통하여 제안 기법의 동작성을 증명하였다.
자동차산업의 발전과 함께 차량전자통신시스템이 고성능화 되어가고 있으며 사용자 편의 면에서도 상당히 많은 발전을 거듭해가고 있다. 그러나 통신시스템의 특성상 전송구간에서 공격자의 공격에 대한 문제가 제기되고 있으며 안전한 통신에 대한 필요성이 중요시 되고 있다. 자동차의 운행, 제어계통 및 영상장비 등에 공격자의 공격이 성공하게 되면 안전 및 프라이버시에 심각한 문제가 발생하게 된다. 따라서 하드웨어적인 보안 및 보안통신프로토콜에 대한 연구가 중요한 부분으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 안전한 차량 통신프로토콜을 제안하며 공격자의 각종 공격에 안전한 프로토콜을 정형검증도구인 Casper/FDR 도구를 이용하여 실험하였으며 제안 프로토콜이 안전하며 문제없이 종료됨을 확인하였다.
본 지능형 교통 시스템(ITS) 구축을 위한 기반 기술 중 하나인 차량통신망은 다수의 차량들이 무선 통신을 기반으로 자율적으로 네트워킹을 형성하는 기술이다. 현재 차량 통신망과 관련된 많은 연두들이 활발히 진행되고 있으며 이중에서도 노 차 및 차 차간 통신을 지원하기 위한 기법들이 많은 관심을 받고 있다. 특히, WiFi 기반의 차량과 기지국간 통신은 차량과 승객의 안전과 편의 및 교통 효율성을 향상시킬 수 있는 방법으로 많은 관심을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 차량통신환경에서 시도되고 있는 각종 통신 인터페이스들을 분석하고, 이러한 기술들을 효과적으로 채택할 수 있는 차량용 무선통신 허브를 설계하며, 실측실험을 통해 차량 내부 통신과 제안시스템 간의 간섭을 줄인다.
자동차산업의 발전과 함께 M2M(Machine-to-Machine)통신이 자동차 산업분야에서 많은 관심이 되고 있다. M2M은 기상, 환경, 물류, 국방, 농.축산 등에서 사용하기 시작하여 장비들이 자동으로 상황에 맞추어 통신을 하고 상황에 맞는 동작을 함으로써 운영해가는 시스템이다. 자동차에서도 차량내부 장치 간, 차대 차, 차와 교통시설물, 차와 주변의 환경 등에 적용되고 있다. 그러나 통신시스템의 특성상 전송구간에서 공격자의 공격에 대한 문제가 있으며 자동차의 운행, 제어계통 및 엔진제어 등에 공격자의 공격이 진행되면 안전에 심각한 문제가 발생하게 된다. 따라서 디바이스 간 보안통신에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 차량의 디바이스간 안전한 통신을 위해 해시함수 및 수학적 복잡한 공식을 이용하여 프로토콜을 설계하였으며 프로토콜 정형검증 도구인 Casper/FDR을 이용하여 실험하였으며 제안한 프로토콜이 각종 공격에 안전하게 동작되며 실제 적용할 때 효과적임을 확인하였다.
Mostajeran, Ehsan;Noor, Rafidah Md;Anisi, Mohammad Hossein;Ahmedy, Ismail;Khan, Fawad Ali
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권10호
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pp.4698-4716
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2017
Wireless signal transmission is influenced by environmental effects. These effects have also been challenging for Vehicular Ad hoc Network (VANET) in real-time communication. More specifically, in an urban environment, with high mobility among vehicles, a vehicle's status from the transmitter can instantly trigger from line of sight to non-line of sight, which may cause loss of real-time communication. In order to overcome this, a deterministic signal propagation model is required, which has less complexity and more feasibility of implementation. Hence, we propose a realistic path loss model which adopts ray tracing technique for VANET in a grid urban environment with less computational complexity. To evaluate the model, it is applied to a vehicular simulation scenario. The results obtained are compared with different path loss models in the same scenario based on path loss value and application layer performance analysis. The proposed path loss model provides higher loss value in dB compared to other models. Nevertheless, the performance of vehicle-vehicle communication, which is evaluated by the packet delivery ratio with different vehicle transmitter density verifies improvement in real-time vehicle-vehicle communication. In conclusion, we present a realistic path loss model that improves vehicle-vehicle wireless real-time communication in the grid urban environment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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