• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.121-129
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• 2011

무선 센서 네트워크에서 compromised node는 데이터 병합과정에서 허위 데이터를 삽입할 수 있다. 데이터 병합의 보안성을 위한 기존 접근 방법들은 높은 연산 부하를 요구한다. 따라서 본 논문에서는 허위 데이터 삽입 공격 발생 지점을 식별하는데 소요되는 통신 부하를 최소화하는 모니터링 기반 시큐어 데이터 병합 프로토콜을 제안한다. 제안된 프로토콜은 허위 데이터 삽입이 탐지되면 모니터링을 수행하고 있던 노드들의 MAC(Message Authentication Code)을 하나의 메시지로 요약하고 이를 BS(Base Station)로 전송하는 방법을 사용하며, BS는 이를 통해 공격 노드를 식별한다. 실험 결과는 제안된 프로토콜이 MAC들의 짧은 연결과 보통 연결을 사용하는 경우, 기존 연구에 비해 각각 45% 및 36% 적은 에너지를 사용하는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.1663-1668
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• 2005

패킷 스위칭 네트워크에서의 QoS 보장을 위한 많은 연구가 지난 10여 년간 진행되었다. 이들 중 많은 수가 IntServs 기반의 플로우별 대역폭 할당과 보장을 위한 여러 가지 시그널링, 스케줄링 방법에 관한 것이나, 구현의 복잡성으로 인해 실제 네트워크에서 실현된 예가 드물다. 이러한 복잡성을 극복하기 위해서 최근 플로우 통합 (Flow Aggregation)이 제안된 바 있다. 통합된 플로우 기반의 스케줄링을 통해 지연시간을 보장해주기 위해서는 플로우 간의 공정한 통합이 요구되며, 이를 위해서 스케줄러가 비 작업보존방식으로 동작해야 한다. 본고에서는 가장 간단하면서 별리 쓰이는 스케줄링 기법인 Deficit Round Robin을 변형한, 비 작업보존 방식의 Round Robin with Virtual Flow (RRVF)를 제안하고 이를 바탕으로 공정한 플로우간 통합을 시도하였다. RRVF가 보장하는 지연시간 최대치를 연구하였으며 이를 적용한 플로우 통합시의 지연시간 최대치를 구하였다. 이를 통해 RRVF로 플로우를 통합하는 경우 대역폭 할당이 간단해짐과 동시에 네트워크 전체의 지연시간도 줄어드는 것을 알아내었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권4호
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• pp.289-293
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• 2009

센서 네트워크에서 병합 질의를 효율적으로 처리하기 위한 다양한 인-네트워크 질의 처리 기법이 제안되었다. 스카이라인 질의는 일반적인 병합 질의와 달리 다차원 데이터에 대한 비교를 요구하므로 인-네트워크 처리가 쉽지 않다. 스카이라인 질의를 에너지 효율적으로 처리하기 위해서 불필요한 데이터의 전송을 제거하는 것이 중요하다. 기존에 제안된 스카이라인 처리 기법은 전체 네트워크에 필터를 배포함으로써 불필요한 데이터 전송을 차단한다. 하지만 필터 배포시 발생하는 에너지 소모로 인해 네트워크의 수명이 단축된다. 본 논문에서는 필터 배포에 따른 에너지 소모를 줄이기 위한 방법으로 Lazy 필터링 기법을 통한 스카이라인 질의 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 필터를 미리 배포하지 않고 하위 노드로부터 기지국으로 데이터를 수집하는 과정에서 스카이라인 필터 테이블(SFT)을 만들고 필터링을 수행한다. 제안하는 알고리즘의 우수성을 보이기 위해 시뮬레이션을 통해 기존에 제안된 MFTAC 기법과 비교하였으며, 그 결과 평균 False Positive가 평균 53% 감소하였고, 네트워크 수명이 약 44% 증가하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.65-74
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• 2014

IEEE 802.11n 표준은 네트워크 성능을 향상시키기 위해 MAC과 물리 계층에서 새로운 방법들을 제안하였다. MAC 계층에서 성능 향상을 위해 제안된 주요 방법은 프레임 집적(Frame Aggregation)과 Block ACK이다. IEEE 802.11n 표준에도 여전히 문제점은 존재한다. Block ACK 요청 프레임이나 Block ACK 응답 프레임이 손실되거나 에러가 포함되어 수신되면, 전송 단말은 집적된 큰 프레임에 포함된 작은 프레임들의 성공적인 전송 여부를 알지 못하기 때문에 모든 작은 프레임을 재전송한다. 이는 성공적으로 전송된 프레임도 재전송될 수 있기 때문에 네트워크의 성능 저하를 초래할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 RRM(Reduced Retransmissions of MPDUs) 방법을 제안한다. 제안된 방법에서 송신 단말이 Block ACK 응답을 못 받으면 모든 프레임을 재전송하는 대신에 다음 데이터 프레임 하나를 전송하고 다시 Block ACK를 요청한다. 응답을 받은 후에 에러가 발생한 프레임에 대해서만 재전송을 수행한다. 제안된 방법의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방법이 다양한 패킷 에러 환경에서 효과적이고 네트워크 성능을 향상 시키는 것을 보여주었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권4호
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• pp.1527-1552
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• 2018

The rapidly-evolving demand of applications using wireless sensor networks in several areas such as building and industrial automation or smart cities, among other, makes it necessary to determine and provide QoS support mechanisms which can satisfy the requirements of applications. In this paper we propose a mechanism that establishes different QoS levels, based on Publish/Subscribe model for wireless networks to meet application requirements, to provide reliable delivery of packet and timeliness. The first level delivers packets in a best effort way. The second one intends to provide reliable packet delivery with a novel approach for Retransmission Timeout (RTO) calculation, which adjusts the RTO depending on the subscriber Packet Delivery Ratio (PDR). The third one provides the same reliable packet delivery as the second one, but in addition, it provides data aggregation trying to be efficient in terms of energy consumption and the use of network bandwidth. The last one provides timeliness in the packet delivery. We evaluate each QoS Level with several performance metrics such as PDR, Message Delivery Ratio, Duplicated and Retransmitted Packet Ratio and Packet Timeliness Ratio to demonstrate that our proposal provides significant improvements based on the increase of the PDR obtained.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권1호
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• pp.79-95
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• 2016

In order to improve the Quality-of-Service (QoS) of latency sensitive applications in next-generation cellular networks, multi-path is adopted to transmit packet stream in real-time to achieve high-quality video transmission in heterogeneous wireless networks. However, multi-path also introduces two important challenges: out-of-order issue and reordering delay. In this paper, we propose a new architecture based on Software Defined Network (SDN) for flow aggregation and flow splitting, and then design a Multiple Access Radio Scheduling (MARS) scheme based on relative Round-Trip Time (RTT) measurement. The QoS metrics including end-to-end delay, throughput and the packet out-of-order problem at the receiver have been investigated using the extensive simulation experiments. The performance results show that this SDN architecture coupled with the proposed MARS scheme can reduce the end-to-end delay and the reordering delay time caused by packet out-of-order as well as achieve a better throughput than the existing SMOS and Round-Robin algorithms.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.1-11
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• 2020

스마트 그리드 환경의 중요한 기본 구성 요소라 할 수 있는 스마트 미터기는 유틸리티 기관에게 실시간 전력소비 정보를 제공한다. 그렇지만, 스마트 미터기에 의한 전력 소비 데이터 집계 과정에서 정보 보안 및 사생활 보호를 보장하는 작업은 쉽지 않다. 최근 몇 년 동안 특정 소비자의 전력 소비 정보 추출을 방지하는 정보 보안 데이터 집계 프로세스에 관해 많은 연구가 있었으나 대부분 내부 공격자로부터 안전하지 않거나 데이터 무결성을 제공하지 못하고 있다. 게다가, bilinear pairing 또는 hash-to-point 작업이 스마트 미터기에서 수행되기 때문에 계산 비용이 만족스럽지 않은 상황이다. 현재 에너지 공급 회사, 신생 기업, 기술 개발자, 금융 기관, 국가 정부 및 학계에서 큰 관심을 끌고 있는 기술로 블록체인 또는 분산 원장 기술이 활발히 연구되고 있다. 특히, 전력 소비 네트워크와 관련하여 블록체인은 상당한 이점과 혁신을 가져올 것으로 소개되고 있다. 이에 본 연구에서는 블록체인 기술을 사용한 분산된 전력 소비 정보 보호 및 보안 미터 데이터 집계 시스템을 제안하고, 손쉽게 구현할 수 있는 자바 프로그램을 나타낸다. 여기에서 스마트 미터 데이터는 계층적 Merkle 트리에 의해 집계 및 검증되며, 비잔틴 결함 허용 프로토콜에 의한 합의 방식이 지원된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권7호
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• pp.67-75
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• 2009

최근 무선 인터넷 수요의 증가와 더불어 IEEE 802.11 WLAN의 표준화 작업도 활발히 진행 중이다. 고속처리량을 위한 IEEE 802.11n의 연구 동향은 크게 두 가지로 MAC 계층에서 패킷 간의 Aggregation을 통하여 시스템 처리량을 높인 결과와PHY 계층에서 MIMO 시스템을 적용하여 데이터 전송속도를 높인 결과로 정리될 수 있다. 그러나 아직까지 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 IEEE 802.11n의 성능 분석을 보인 결과는 발표되지 않았다. 본 논문에서는 IEEE 802.11n 시스템에서 MAC 계층과 PHY 계층의 연동을 고려하여 성능을 분석한다. MAC 계층에서의 A-MPDU 기법과 PGY 계층에서 MIMO 방식을 적용한다. 결과적으로 기존의 방식에 비해 데이터 전송속도의 증가와 처리량이 향상되었음을 보인다. 또한, MAC과 PRY의 연동을 고려하여 현실성 있는 시뮬레이터인 NS-2를 사용하기로 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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• pp.870-872
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• 2007

Sensor networks have been widely applied for data collection. Due to the energy limitation of the sensor nodes and the most energy consuming data transmission, we should allocate as much work as possible to the sensors, such as data compression and aggregation, to reduce data transmission and save energy. Querying extreme values is a general query type in wireless sensor networks. In this paper, we propose a novel querying method called Two-Level Filter (TLF) for querying extreme values in wireless sensor networks. We first divide the whole sensor network into domains using the Distributed Data Aggregation Model (DDAM). The sensor nodes report their data to the cluster heads using push method. The advantages of two-level filter lie in two aspects. When querying extreme values, the number of pull operations has the lower boundary. And the query results are less affected by the topology changes of the wireless sensor network. Through this method, the sensors preprocess the data to share the burden of the base station and it combines push and pull to be more energy efficient.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.115-122
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• 2017

In this paper, we propose an adaptive data aggregation and compression scheme for wireless sensor networks with energy-harvesting nodes, which increases the amount of data arrived at the sink node by efficient use of the harvested energy. In energy-harvesting wireless sensor networks, sensor nodes can have more than necessary energy because they harvest energy from environments continuously. In the proposed scheme, when a node judges that there is surplus energy by estimating its residual energy, the node compresses and transmits the aggregated data so far. Conversely, if the residual energy is estimated to be depleted, the node turns off its transceiver and collects only its own sensory data to reduce its energy consumption. As a result, this scheme increases the amount of data collected at the sink node by preventing the blackout of relay nodes and facilitating data transmission. Through simulation, we show that the proposed scheme suppresses the occurrence of blackout nodes and collect the largest amount of data at the sink node compared to previous schemes.