• 제목/요약/키워드: mobile ad hoc network

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Learning based relay selection for reliable content distribution in smart class application

  • Kim, Taehong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권8호
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    • pp.2894-2909
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    • 2015
  • As the number of mobile devices such as smart phones and tablets explodes, the need for new services or applications is also rapidly increasing. Smart class application is one of the emerging applications, in which most of contents are distributed to all members of a class simultaneously. It is highly required to select relay nodes to cover shadow area of radio as well as extend coverage, but existing algorithms in a smart class environment suffer from high control packet overhead and delay for exchanging topology information among all pairs of nodes to select relay nodes. In addition, the relay selection procedure should be repeated in order to adapt to the dynamic topology changes caused by link status changes or device's movement. This paper proposes the learning based relay selection algorithm to overcome aforementioned problems. The key idea is that every node keeps track of its relay quality in a fully distributed manner, where RQI (Relay Quality Indicator) is newly defined to measure both the ability of receiving packets from content source and the ability of successfully relaying them to successors. The RQI of each node is updated whenever it receives or relays broadcast packet, and the node having the higher RQI is selected as a relay node in a distributed and run-time manner. Thus, the proposed algorithm not only removes the overhead for obtaining prior knowledge to select relay nodes, but also provides the adaptability to the dynamic topology changes. The network simulation and experimental results prove that the proposed algorithm provides efficient and reliable content distribution to all members in a smart class as well adaptability against network dynamics.

무선 센서 네트워크를 위한 새로운 키 사전 분배 구조 (A New Pairwise Key Pre-Distribution Scheme for Wireless Sensor Networks)

  • 김태연
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권2호
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    • pp.183-188
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    • 2009
  • 무선 센서 네트워크는 실세계에 광범위하게 배치되어 다양한 응용에 활용되고 있다. 센서 노드들 사이에 안전한 통신을 위한 필수 조건은 그들의 신뢰관계를 유지할 수 있는 세션키를 생성하는 것이다. 여기에서 고려되어야 할 문제는 어떻게 통신 노드들을 식별하고 키 동의 과정에서 상대방에게 키 정보의 노출을 최소화할 것인가이다. 현재 기존의 구조들에서는 몇 가지 취약점으로 인해 이러한 문제를 완전히 해결하지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 다음과 같은 이점을 가진 새로운 키 사전 분배 프로토콜을 제안한다. 첫째, 노드간의 인증 서비스를 지원한다. 둘째, 공유하지 않은 키 스페이스의 식별자는 공개하지 않을 뿐만 아니라 공유하고 있는 식별자들의 공개를 최소화한다. 마지막으로 노드 공격에 대해 네트워크의 보안이 기존의 방식에 비해 강건하다. 그리고 성능과 보안 분석을 통해 제안된 구조가 무선 센서 네트워크에 적합함을 증명한다.

고속으로 이동하는 차량간 통신에서 향상된 탐욕 메시지 포워딩 프로토콜 (An Enhanced Greedy Message Forwarding Protocol for High Mobile Inter-vehicular Communications)

  • 장현희;유석대;박재복;조기환
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제46권3호
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    • pp.48-58
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    • 2009
  • 차량으로 구성된 애드 혹 네트워크에는 GPSR과 같은 지리기반 라우팅 프로토콜이 매우 적합하고 유용한 것으로 알려져 있다. 그러나 전송 범위를 벗어난 stale 노드를 이웃노드로 유지할 수 있으며, 탐욕모드의 정책에 의해서 stale 노드가 다음 릴레이 노드로 선정되는 우선순위가 높은 문제점이 있다. 또한 유용한 정보들이 복구모드의 평탄화 과정중에 제거될 수 있다. 본 논문은 적응적 이웃노드 리스트 관리기법(ANM)과 새로운 복구모드를 위한 탐욕 경계우위 라우팅(GBSR) 방안을 제안한다. 각 노드는 임의 이웃의 이전과 현재의 위치를 비교 반영함으로써 이웃노드 리스트상의 stale 노드 문제를 해결한다. 어떤 노드가 로컬최대(local maximum)에 직면하면 경계우위 그래프를 이용하여 복구한다. 따라서 제안된 복구모드는 패킷 전달율을 높이는 반면에 복구에 소요되는 시간을 줄인다. 네트워크 시뮬레이션을 이용하여 성능을 분석한 결과 제안된 프로토콜의 성능이 GPSR보다 우수한 것으로 평가되었다.

다중매체로 이루어진 해상 자율망에서 이종 매체 선택이 가능하고 정규화된 위치와 전송특성에 의한 라우팅 (A Heterogeneous-carrier Selectable Routing Scheme Based on Normalized Location and Transmission Characteristics (MCS-NLTC) for Multi-carrier MANETs at Sea)

  • 손주영
    • 한국항해항만학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.343-348
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    • 2014
  • 새로운 해상통신망 모델로 자율망 모델과 광대역 무선접속기술의 다양성과 혼재성을 활용하고 경로상의 홉 단위로 최적노드와 캐리어를 선택하는 경로배정방식(MCS-NLTC)을 새롭게 제안한다. 여기서는 일반적인 홉 수가 아니라 목적지 선박과의 거리(위치정보)가 기본적인 기준이 되고 캐리어의 전송특성의 정규값을 가중치로 삼아 최적경로를 탐색하는 방식이다. 위치정보가 기본적으로 고려되기 때문에 탐색 수렴성이 개선되어 탐색시간이 크게 단축되고 경로의 최적성도 향상되었다. 기존 전송특성의 절대값을 상호 비교하는 최다승방식(OMH-MW)과 전송특성의 정규값만을 고려하는 방식(MCS-NTC)과 성능을 비교하여 이를 확인하였다.

IDS가 있는 MANET에서 응용 서비스 트래픽의 전송 성능 (Transmission Performance of Application Service Traffic on MANET with IDS)

  • 김영동
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.584-587
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    • 2012
  • MANET(Mobile Ad-Hoc Network)은 단말기만으로 구성되는 임시통신망으로서 설치 운영이 수월한 구조적 장점과 스마트폰의 급속한 보급이라는 환경적 변화로 인하여 기반구조의 사용이 어려운 긴급통신, 레저, 탐험/탐사와 같은 응용 분야에서 그 사용이 급속하게 늘어날 것으로 예측된다. 그러나 통신기반 구조를 사용하지 않은 MANET의 특성은 최근 들어 빈번하게 발생되고 있는 해킹과 같은 정보침해에 매우 취약한 단점을 발생시킨다. 본 논문에서는 이와 같은 MANET에서 정보침해 대응 방안의 하나인 IDS(Intrusion Detection System)가 MANET의 전송성능에 미치는 영향을 분석해본다. 본 논문에서는 MANET에 대한 침해 유형으로 블랙홀(blackhole) 공격을 가정하고, 블랙홀 공격이 있을 경우 MANET 노드가 IDS를 사용하여 블랙홀 공격에 대응하도록 환경을 설정하였으며, 이를 NS-2를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션으로 구현하고 전송 트래픽의 성능을 측정하였다. 본 논문에서는 IDS가 이용자 수준의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위해서 응용 서비스 수준의 전송 성능을 측정하였으며, 대상 응용 서비스로는 VoIP를 가정하였다.

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수중 환경의 MANET을 고려한 매체 접근 제어 프로토콜 (Media Access Control Protocol Considering MANET of Underwater Environment)

  • 신승원;윤남열;이진영;이승주;박수현
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권4호
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    • pp.97-107
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    • 2013
  • 수중무선통신시스템은 AUV간 수중 무선통신, 해양환경 모니터링, 양식장 관리, 항만 감시, 자원 탐사 및 개발, 지형 및 지질 조사 등 다양한 산업에 활용 가능하다. 하지만 수중 무선 통신은 지상 무선 통신과는 달리 물이 가지고 있는 매질의 특성때문에 전력손실, 주위 잡음 및 인위 잡음, 멀티패스 등으로 인한 높은 에러율 그리고 긴 전송지연 등과 같은 요소들을 고려하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 ALOHA 기반의 Media Access Control(MAC) 프로토콜과 CSMA/CA 기반의 MAC 프로토콜을 혼합하여 수중 환경에 적합한 MAC 프로토콜을 제안한다. 성능을 평가하기 위해 수학적 분석 모델을 제시하고, 구현을 통해 기존 MAC 프로토콜과 비교함으로써 성능의 개선점을 검증한다.

MANET에서 악의적인 노드의 안전하고 효율적인 검출 방안 (A Secure and Efficient Method for Detecting Malicious Nodes in MANET)

  • 이강석;최종오;지종복;송주석
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권5호
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    • pp.617-622
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    • 2005
  • 최근 MANET에서의 연구는 보안을 고려한 라우팅 서비스에 주목되어 왔으나 기존에 제시되었던 MANET에서의 악의적인 노드를 식별하는 방안들은 거짓 신고하는 악의적인 노드가 있을 때에는 이를 적절히 식별하고 제거하지 못하는 문제점이 있었다. 따라서 본 논문에서는 신고자와 혐의자 목록으로 구성되는 신고 메시지와 신고 테이블을 이용하여 경로 설정단계에서는 정상적으로 동작하지만 데이터 전달 과정에서는 데이터를 버리거나 내용을 변경시키는 행위, 또는 다른 노드를 거짓으로 신고하는 등의 악의적인 노드를 식별하는 효율적인 방안을 제안한다. 제안하는 방안은 DSR 과 AODV에 모두 적용 가능하다. 또한 성능분석을 위해 AODV와 제안된 알고리즘과 비교 분석하여 제안된 알고리즘이 평균 분실률 및 전송량 측면에서 현격한 성능차이를 있음을 보였다.

서비스 시스템 구축을 위한 효율적 아키텍처 설계 (A Design of Effective Architecture for Constructing Services Systems)

  • 라현정;김성안;김수동
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제35권3호
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    • pp.137-148
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    • 2008
  • 서비스 시스템은 서비스를 시스템 개발의 기본 구성 단위로 이용하는 시스템으로, 새로운 응용분야로 등장하고 있다. 서비스 시스템은 웹 환경 외에 움직이는 여러 장치들이 유선 또는 무선으로 연결되어 있는 유비쿼터스 환경에서도 운영되며, 사용자가 필요로 하는 서비스를 제공한다. 서비스는 사용자가 수행하는 작업을 수월하게 하기 위해 제공 받는 기능의 단위로, 사용자의 요구뿐만 아니라 사용자 주변의 여러 컨텍스트 정보를 고려해서 가장 적절한 서비스가 실행되어야 한다. 그러므로, 사용자의 요구에 충분히 만족하는 서비스를 제공하기 위해서 서비스 시스템은 컨텍스트 인지와 컨텍스트에 맞게 서비스를 적응시키는 것이 매우 중요하다. 이러한 특성 때문에 동일한 서비스는 사용자의 컨텍스트에 따라 다수의 사용자에게 다르게 제공될 수 있으며 이는 서비스 시스템의 가변성이 생기는 주요한 원인이 된다. 컨텍스트 인지와 관련된 많은 연구에서는 컨텍스트에 따라 시스템을 적응시키는 것을 다소 정형화되지 않은 임시적인 방법을 이용해서 해결하려고 시도했었다. 본 논문에서는 컨텍스트에 따라 다양하게 서비스가 제공되는 것을 가변성으로 간주하고, 가변성을 체계적인 방법으로 다루기 위해서 대표적인 재사용 방법론 중의 하나의 프로덕트 라인 공학 개념을 적용함으로써 컨텍스트 기반의 동적으로 적응 가능한 아키텍처를 제안한다.

서비스 지향 임무 수행을 위한 온톨로지 기반 시맨틱 매칭 방법 (Ontology-based Semantic Matchmaking for Service-oriented Mission Operation)

  • 송세헌;이상일;박재현
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.238-245
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    • 2016
  • 다양한 무기체계가 활용되고 있는 전장공간은 자원이 제약되고 가변성이 높은 특징을 가진다. 이러한 전장환경에서 운용되는 각 자원들간의 접근성과 통합성의 한계를 극복하기 위한 방안 중의 하나가 서비스 지향 구조 기반의 기술이다. 임무 수행을 위해 필요한 각 서비스들은 기술된 전장에 배치된 자원과 적절한 형태로 군 임무 환경에서 활용되는 탐지/타격 무기체계를 포함하는 자원을 임무 수행 시에 임무 요구사항에 따라 적시에 적절하게 배치하여 사용하기 위해서 자원을 최적의 자원을 찾는 기술이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 임무 달성에 필요한 요구사항과 자원의 제공능력을 온톨로지 기반으로 모델링하여 능력기반 시맨틱 매칭 방법과 적용 결과를 통해 그 실효성을 보이고자 한다.

무선 센서 네트워크에서 에너지 효율적인 데이타 전달 프로토콜 (An Energy-efficient Data Dissemination Protocol in Wireless Sensor Networks)

  • 이승희;이성렬;김종권
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제33권2호
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    • pp.165-174
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    • 2006
  • 매우 제한된 연산능력과 메모리 그리고 소용량 배터리를 가진 센서 노드로 구성된 센서 네트워크에서 플러딩이나 기존에 제안된 애드혹 라우팅 프로토콜을 적용하여 데이타를 전달하는 것은 현실적인 방안이 되지 못한다. 본 논문에서 우리는 ELF(Energy-efficient Localized Flooding)라고 하는 에너지 효율적인 데이타 전달 프로토콜을 제안하고자 한다. ELF 프로토콜은 소스 센서 노드와 이동성을 갖는 싱크 노드 간의 데이타 전달에 있어서 tracking zone이전 까지는 유니캐스트를 통해서 데이타 메시지가 포워딩되며, tracking tone내에서는 지역적인 플러딩을 통해서 데이타가 전달되도록 하여 유니캐스트와 플러딩의 장점을 적절하게 결합하고 있다. 시뮬레이션을 결과에 따르면, ELF는 매우 높은 data delivery ratio를 유지하면서도 average energy consumption 및 average delay는 낮은 특성을 보임으로써 센서 네트워크의 데이타 전달 방법으로써 매우 효과적임을 확인할 수 있다.